(57)【要約】【課題】光学部品のマルチコア導波路に光学的に結合されるマルチコア光ファイバの位置決めを容易にする支持部品を作製する方法を提供できる。【解決手段】ＳＯＩ層２３のシリコン結晶のウエットエッチングを第１マスク５３を用いて行って、第１マスク５３のストライプ開口５３ａに対応したパターンをＳＯＩ層２３に形成する。この後に第１マスク５３のストライプ開口５３ａとＳＯＩ層２３のパターンとの偏差を見積もる。この偏差を考慮して、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレを示す補正量を決定する。ウエットエッチングの際に形成されるエッチング形状は、シリコン結晶の＜０１１＞方向に関係するので、上記の偏差は、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレに関連付けられる。偏差を真の＜０１１＞軸の方向と第１方向とのズレ量として補正量を決定できる。【選択図】図７
2015106124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコア光ファイバを支持する支持部品を作製する方法であって、
支持体、該支持体の主面上に設けられたＢＯＸ層、及び該ＢＯＸ層の主面上に設けられたシリコン結晶のＳＯＩ層を含む基板を準備する工程と、
第１方向に延在するストライプ開口を備える第１マスクを前記基板の前記ＳＯＩ層の主面上に形成する工程と、
前記第１マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ストライプ開口に対応した開口パターンを前記ＳＯＩ層に形成する工程と、
前記第１マスクの前記ストライプ開口と前記ＳＯＩ層の前記開口パターンとの偏差の見積もりを行う工程と、
前記偏差を考慮して、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と前記第１方向とのズレを示す補正量を決定する工程と、
前記第１マスクを除去した後に、前記ＳＯＩ層に形成されるべき開口の形状を規定するパターンを備える第２マスクを、該第２マスクの作成のためのアライメントに際して前記補正量を適用して、前記ＳＯＩ層の前記主面上に形成する工程と、
前記第２マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ＢＯＸ層の前記主面に到達しておりマルチコア光ファイバを受け入れるための開口を前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶に形成する工程と、
を備え、
前記開口は、マルチコア光ファイバを支持可能な第１側面及び第２側面と、マルチコア光ファイバをガイド可能な底面とを備え、
前記第１側面及び前記第２側面並びに前記底面は前記第１方向に延在し、
前記第１側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜しており、前記第２側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜する、支持部品を作製する方法。
【請求項２】
前記第１マスクを前記基板の前記ＳＯＩ層の主面上に形成する前記工程は、
前記ＳＯＩ層の前記主面上に第１絶縁膜を堆積する工程と、
前記第１マスクの前記ストライプ開口の延在軸が前記第１方向に向くように。前記基板のアライメント部を基準にして、前記第１絶縁膜上に塗布されたレジストの露光を行って、第１レジストマスクを形成する工程と、
前記第１レジストマスクを用いて前記第１絶縁膜のエッチングを行うことにより、前記ＳＯＩ層の前記主面に到達する開口を前記第１絶縁膜に形成して、前記第１マスクを形成する工程と、
を備え、
前記第２マスクを前記ＳＯＩ層の前記主面上に形成する前記工程は、
前記ＳＯＩ層の前記主面上に第２絶縁膜を堆積する工程と、
前記基板の前記アライメント部を基準にすると共にアライメントに際して前記補正量を適用して、前記第２絶縁膜上に塗布されたレジストの露光を行って、第２レジストマスクを形成する工程と、
前記第２レジストマスクを用いて前記第２絶縁膜のエッチングを行うことにより、前記ＳＯＩ層の前記主面に到達する開口を前記第２絶縁膜に形成して、前記第２マスクを形成する工程と、
を備え、
前記第１絶縁膜は、シリコン系無機絶縁体を備える、請求項１に記載された支持部品を作製する方法。
【請求項３】
前記第１マスクの前記ストライプ開口は、前記第１方向に延在する第１縁及び第２縁を有し、
前記ＳＯＩ層の前記開口は、前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁に対応する第１縁と、前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第２縁に対応する第２縁とを有し、
前記見積もりを行う前記工程は、前記第１マスクの前記ストライプ開口の延在軸上のいくつかの点において前記第１方向に交差する第２方向に関して、前記ＳＯＩ層の前記開口の前記第１縁と前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁との間隔を測定する、請求項１又は請求項２に記載された支持部品を作製する方法。
【請求項４】
前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁及び前記第２縁の各々は、前記偏差を見積もる位置を案内するマーカを有する、請求項３に記載された支持部品を作製する方法。
【請求項５】
前記ＳＯＩ層は第１の厚さを有しており、
前記ＳＯＩ層の前記開口の形成は、前記シリコン結晶をエッチング可能なエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われ、
前記ウエットエッチングのエッチング時間は、前記ＳＯＩ層の前記第１の厚さのシリコン結晶のエッチングを完了する時間よりも長く、前記ＢＯＸ層の前記主面は前記底面に現れている、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された支持部品を作製する方法。
【請求項６】
前記第１マスクは、前記ストライプ開口とは別個に一又は複数の別のストライプ開口を有しており、
前記別のストライプ開口の各々は、前記第１方向と異なる方向に延在しており、
前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の延在方向は、互いに異なっており、
前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の少なくとも一つは、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して正の角度で傾斜した方向を向き、
前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の少なくとも別の一つは、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して負の角度で傾斜した方向を向く、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された支持部品を作製する方法。
【請求項７】
光結合装置であって、
第１軸の方向に配列された第１部分及び第２部分を有する支持体と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上に設けられたＢＯＸ層と、該支持体の前記第１部分上において該ＢＯＸ層の主面上に設けられたＳＯＩ層と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上において前記ＳＯＩ層に設けられており前記ＢＯＸ層の主面に到達する開口とを含む支持部品と、
前記支持部品の前記支持体の前記第１部分上において、前記第１軸の方向に延在するように前記ＳＯＩ層の前記開口に支持されたマルチコア光ファイバと、
前記支持部品の前記支持体の前記第２部分上において前記ＢＯＸ層の前記主面に支持されており、前記支持部品の前記開口に対して位置決めされたマルチコア平面導波路部品と、
を備え、
前記支持部品の前記開口は、マルチコア光ファイバのガイドが可能な第１側面及び第２側面、並びにマルチコア光ファイバの支持が可能な底面を備え、前記第１側面及び前記第２側面は前記ＳＯＩ層のシリコン結晶を備え、
前記支持部品の前記開口の前記底面は、前記第１軸の方向に延在する第１縁及び第２縁を備え、前記第１縁及び前記第２縁は、それぞれ、前記第１側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第１境界、及び前記第２側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第２境界とにより規定される、光結合装置。
【請求項８】
前記マルチコア光ファイバは前記マルチコア平面導波路部品にバットジョイントにより光学的に結合される、請求項７に記載された光結合装置。
【請求項９】
前記マルチコア光ファイバは、該マルチコア光ファイバの延在方向に対して直交する配列方向に配列された第１群の複数の光ファイバコアと、前記配列方向に配列された第２群の複数の光ファイバコアと、を含み、
前記マルチコア平面導波路部品は、該第１軸の方向に対して直交する第２方向に配列された第１群の複数のＰＬＣコアと、前記第２方向に配列された第２群の複数のＰＬＣコアと、を含む、請求項７又は請求項８に記載された光結合装置。
【請求項１０】
前記マルチコア光ファイバは、光結合のための端部を備え、前記端部は、前記第１軸の方向に交差する方向に延在する端面を備え、前記マルチコア光ファイバにおける複数のコアは前記端面に到達しており、
前記マルチコア光ファイバの前記端部は平坦部を含み、
前記マルチコア光ファイバの延在方向に対して直交する参照面にそって取られた断面において、前記マルチコア光ファイバの前記端部の外形は、曲線からなる第１部分と、前記曲線の第１端及び第２端を結び前記平坦部を提供する弦からなる第２部分とを含み、前記平坦部は、前記断面における前記外形の形状により規定される実質的に平坦な側面を有し、
前記支持部品の前記開口の前記底面は、前記マルチコア光ファイバの前記平坦部を支持する、請求項７、請求項８又は請求項９に記載された光結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持部品を作製する方法、及び光結合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ガイド溝と、該ガイド溝に設置されるマルチコアファイバとを開示する。特許文献２は、異方性エッチング液を用いてシリコン基板にV溝を形成する方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８６５４８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マルチコア光ファイバの各コアがシングルモード伝送のためのコア径を有するとき、光導波路の配列を備える光導波路部品にマルチコア光ファイバのコアをそれぞれ光学的に結合させるためには、光導波路部品のコア及びマルチコア光ファイバのコアの相互の位置合わせ精度は大きくても２μm程度である。これ故に、ガイド溝を用いてマルチコア光ファイバの位置合わせを行う形態では、厳しい寸法精度がガイド溝の幅及び深さに求められる。
【０００５】
単結晶シリコンのウエットエッチング及びフォトリソグラフィを利用してシリコン基板にガイド溝を形成する手法では、ガイド溝のためのパターンを規定するマスクの僅かなミスアライメントに起因して、シリコン基板の結晶方位とマスクのパターンとの軸ズレが生じる。この軸ズレは、発明者の知見に基づくとき、所望の形状から変形した溝をシリコン基板に形作る。しかしながら、単結晶シリコンに溝を形成する製造方法において、フォトリソグラフィのミスアライメントは不可避である。
【０００６】
本発明の一側面は、このような事情を鑑みて為されたものであり、光学部品のマルチコア導波路に光学的に結合されるマルチコア光ファイバの位置決めを容易にする支持部品を作製する方法を提供することにある。この支持部品は、マルチコア光ファイバを支持可能である。また、本発明の別の側面は、この支持部品を用いる光結合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、マルチコア光ファイバを支持する支持部品を作製する方法に係る。この方法は、支持体、該支持体の主面上に設けられたＢＯＸ層、及び該ＢＯＸ層の主面上に設けられたシリコン結晶のＳＯＩ層を含む基板を準備する工程と、第１方向に延在するストライプ開口を備える第１マスクを前記基板の前記ＳＯＩ層の主面上に形成する工程と、前記第１マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ストライプ開口に対応した開口パターンを前記ＳＯＩ層に形成する工程と、前記第１マスクの前記ストライプ開口と前記ＳＯＩ層の前記開口パターンとの偏差の見積もりを行う工程と、前記偏差を考慮して、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と前記第１方向とのズレを示す補正量を決定する工程と、前記第１マスクを除去した後に、前記ＳＯＩ層に形成されるべき開口の形状を規定するパターンを備える第２マスクを、該第２マスクの作成のためのアライメントに際して前記補正量を適用して、前記ＳＯＩ層の前記主面上に形成する工程と、前記第２マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ＢＯＸ層の前記主面に到達しておりマルチコア光ファイバを受け入れるための開口を前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶に形成する工程とを備え、前記開口は、マルチコア光ファイバを支持可能な第１側面及び第２側面と、マルチコア光ファイバをガイド可能な底面とを備え、前記第１側面及び前記第２側面並びに前記底面は前記第１方向に延在し、前記第１側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜しており、前記第２側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜する。
【０００８】
本発明の別の側面に係る光結合装置は、第１軸の方向に配列された第１部分及び第２部分を有する支持体と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上に設けられたＢＯＸ層と、該支持体の前記第１部分上において該ＢＯＸ層の主面上に設けられたＳＯＩ層と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上において前記ＳＯＩ層に設けられており前記ＢＯＸ層の主面に到達する開口とを含む支持部品と、前記支持部品の前記支持体の前記第１部分上において、前記第１軸の方向に延在するように前記ＳＯＩ層の前記開口に支持されたマルチコア光ファイバと、前記支持部品の前記支持体の前記第２部分上において前記ＢＯＸ層の前記主面に支持されており、前記支持部品の前記開口に対して位置決めされたマルチコア平面導波路部品を備え、前記支持部品の前記開口は、マルチコア光ファイバのガイドが可能な第１側面及び第２側面、並びにマルチコア光ファイバの支持が可能な底面を備え、前記第１側面及び前記第２側面は前記ＳＯＩ層のシリコン単結晶を備え、前記支持部品の前記開口の前記底面は、前記第１軸の方向に延在する第１縁及び第２縁を備え、前記第１縁及び前記第２縁は、それぞれ、前記第１側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第１境界、及び前記第２側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第２境界とにより規定される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、光学部品のマルチコア導波路に光学的に結合されるマルチコア光ファイバの位置決めを容易にする支持部品を作製する方法を提供できる。また、本発明の別の側面によれば、この支持部品を用いる光結合装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態に係る光結合装置及び支持部品を概略的に説明する図面である。
【図２】図２は、本実施の形態に係る光結合装置の構成部品を概略的に説明する図面である。
【図３】図３は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における主要な工程フローを示す図面である。
【図４】図４は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における主要な工程フローを示す図面である。
【図５】図５は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図６】図６は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図７】図７は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図８】図８は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図９】図９は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図１０】図１０は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図１１】図１１は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における工程を模式的に示す図面である。
【図１２】図１２は、支持部品を作製する方法における溝形成のための開口パターンの変形例を模式的に示す図面である。
【図１３】図１３は、支持溝の深さのエッチング変動と、光ファイバのコア位置の変動との関係を示す図面である。
【図１４】図１４は、支持溝の深さのエッチング変動と、光ファイバのコア位置の変動との関係を示す図面である。
【図１５】図１５は、長さ１０ｍｍ及び幅８μｍのストライプ開口におけるエッチング後の溝の深さと、角度ずれとの関係を示す図面である。
【図１６】図１６は、エッチング後の溝の幅ずれと、角度ずれとの関係を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
引き続き、本発明のいくつかの側面を説明する。
【００１２】
本発明の一形態に係る、マルチコア光ファイバを支持する支持部品を作製する方法は、（ａ）支持体、該支持体の主面上に設けられたＢＯＸ層、及び該ＢＯＸ層の主面上に設けられたシリコン結晶のＳＯＩ層を含む基板を準備する工程と、（ｂ）第１方向に延在するストライプ開口を備える第１マスクを前記基板の前記ＳＯＩ層の主面上に形成する工程と、（ｃ）前記第１マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ストライプ開口に対応した開口パターンを前記ＳＯＩ層に形成する工程と、（ｄ）前記第１マスクの前記ストライプ開口と前記ＳＯＩ層の前記開口パターンとの偏差の見積もりを行う工程と、（ｅ）前記偏差を考慮して、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と前記第１方向とのズレを示す補正量を決定する工程と、（ｆ）前記第１マスクを除去した後に、前記ＳＯＩ層に形成されるべき開口の形状を規定するパターンを備える第２マスクを、該第２マスクの作成のためのアライメントに際して前記補正量を適用して、前記ＳＯＩ層の前記主面上に形成する工程と、（ｇ）前記第２マスクを用いて前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶のウエットエッチングを行って、前記ＢＯＸ層の前記主面に到達しておりマルチコア光ファイバを受け入れるための開口を前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶に形成する工程とを備え、前記開口は、マルチコア光ファイバを支持可能な第１側面及び第２側面と、マルチコア光ファイバをガイド可能な底面とを備え、前記第１側面及び前記第２側面並びに前記底面は前記第１方向に延在し、前記第１側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜しており、前記第２側面は、前記ＢＯＸ層の前記主面に対して傾斜する。
【００１３】
支持部品を作製する方法によれば、ＳＯＩ層のシリコン結晶のウエットエッチングを第１マスクを用いて行って、第１マスクのストライプ開口に対応したパターンをＳＯＩ層に形成した後に、第１マスクのストライプ開口とＳＯＩ層のパターンとの偏差の見積もりを行う。見積もられた偏差を考慮して、ＳＯＩ層のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向とのズレを示す補正量を決定する。ウエットエッチングの際に形成されるエッチング形状は、シリコン結晶の結晶軸に関係するので、見積もられた偏差は、ＳＯＩ層のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向とのズレに関連付けられる。これ故に、見積もられた偏差を真の＜０１１＞軸の方向と第１方向とのズレ量として、補正量を決定できる。
【００１４】
次いで、ＳＯＩ層に形成されるべき開口の形状を規定するパターンを備える第２マスクをＳＯＩ層の主面上に形成する。第２マスクの作成のためのアライメントに際して、上記の補正量を適用する。これ故に、第２マスクのパターンを＜０１１＞軸に正確に向き付けて第２マスクを作製できる。
【００１５】
本発明の一形態に係る作製方法では、前記第１マスクを前記基板の前記ＳＯＩ層の主面上に形成する前記工程は、前記ＳＯＩ層の前記主面上に第１絶縁膜を堆積する工程と、前記第１マスクの前記ストライプ開口の延在軸が前記第１方向に向くように、前記基板のアライメント部を基準にして、前記第１絶縁膜上に塗布されたレジストの露光を行って、第１レジストマスクを形成する工程と、前記第１レジストマスクを用いて前記第１絶縁膜のエッチングを行うことにより、前記ＳＯＩ層の前記主面に到達する開口を前記第１絶縁膜に形成して、前記第１マスクを形成する工程とを備えることができる。また、前記第２マスクを前記ＳＯＩ層の前記主面上に形成する前記工程は、前記ＳＯＩ層の前記主面上に第２絶縁膜を堆積する工程と、前記基板の前記アライメント部を基準にすると共にアライメントに際して前記補正量を適用して、前記第２絶縁膜上に塗布されたレジストの露光を行って、第２レジストマスクを形成する工程と、前記第２レジストマスクを用いて前記第２絶縁膜のエッチングを行うことにより、前記ＳＯＩ層の前記主面に到達する開口を前記第２絶縁膜に形成して、前記第２マスクを形成する工程とを備えることができる。前記第１絶縁膜は、シリコン系無機絶縁体を備えることができる。
【００１６】
この作製方法によれば、第１絶縁膜がシリコン系無機絶縁体を備えるので、下地のＳＯＩ層のパターン縁を第１マスクを通して検知できる。
【００１７】
本発明の一形態に係る作製方法では、前記第１マスクの前記ストライプ開口は、前記第１方向に延在する第１縁及び第２縁を有し、前記ＳＯＩ層の前記パターンは、前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁に対応する第１縁と、前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第２縁に対応する第２縁とを有し、前記見積もりを行う前記工程では、前記ストライプ開口の延在軸上のある点において、前記ＳＯＩ層の前記パターンの前記第１縁と前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁との間隔を第１方向に交差する第２方向に測定することができる。
【００１８】
この作製方法によれば、見積もりを行う工程において、第１方向に交差する第２方向に関して、ＳＯＩ層のパターンのエッジと第１マスクのストライプ開口のエッジとの距離を測定して、該測定値に基づき偏差を提供できる。
【００１９】
本発明の一形態に係る作製方法では、前記第１マスクの前記ストライプ開口の前記第１縁及び前記第２縁の各々は、前記偏差を見積もる位置を案内するマーカーを有することができる。この作製方法によれば、マーカーの利用により、偏差を見積もるべき位置のばらつきを小さくできる。
【００２０】
本発明の一形態に係る作製方法では、前記ＳＯＩ層は第１の厚さを有しており、前記ＳＯＩ層の前記開口の形成は、前記シリコン結晶をエッチング可能なエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われ、前記ウエットエッチングのエッチング時間は、前記ＳＯＩ層の前記第１の厚さのシリコン結晶のエッチングを完了できる時間よりも長く、前記ＢＯＸ層の前記主面は前記底部に現れていることができる。
【００２１】
この作製方法によれば、ウエットエッチングのエッチング時間が、ＳＯＩ層の前記第１の厚さのシリコン結晶のエッチングを完了する時間よりも長いので、ＳＯＩ層の開口の深さは、ＳＯＩ層のシリコン結晶の厚さにより規定される。これ故に、ＳＯＩ層の開口の形状は、その延在方向及び深さを独立して制御できる。
【００２２】
本発明の一形態に係る作製方法では、前記第１マスクは、前記ストライプ開口とは別個に一又は複数の別のストライプ開口を有しており、前記別のストライプ開口の各々は、前記第１方向と異なる方向に延在しており、前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の延在方向は互いに異なっており、前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の少なくとも一つは、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して正の角度で傾斜した方向を向き、前記ストライプ開口及び前記別のストライプ開口の少なくとも別の一つは、前記ＳＯＩ層の前記シリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して負の角度で傾斜した方向を向くことができる。
【００２３】
この作製方法によれば、ストライプ開口及び別のストライプ開口の延在方向が互いに異なるので、ストライプ開口及び別のストライプ開口のあいだで下地シリコン結晶のエッチングの程度が、ストライプ開口の向きに応じて異なる。偏差の見積もりは、エッチングの程度の差に基づく。
【００２４】
本発明の別の形態に係る光結合装置は、（ａ）第１軸の方向に配列された第１部分及び第２部分を有する支持体と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上に設けられたＢＯＸ層と、該支持体の前記第１部分上において該ＢＯＸ層の主面上に設けられたＳＯＩ層と、該支持体の前記第１部分及び前記第２部分上において前記ＳＯＩ層に設けられており前記ＢＯＸ層の主面に到達する開口とを含む支持部品と、（ｂ）前記支持部品の前記支持体の前記第１部分上において、前記第１軸の方向に延在するように前記ＳＯＩ層の前記開口に支持されたマルチコア光ファイバと、（ｃ）前記支持部品の前記支持体の前記第２部分上において前記ＢＯＸ層の前記主面に支持されており、前記支持部品の前記開口に対して位置決めされたマルチコア平面導波路部品とを備え、前記支持部品の前記開口は、マルチコア光ファイバのガイドが可能な第１側面及び第２側面、並びにマルチコア光ファイバの支持が可能な底面を備え、前記第１側面及び前記第２側面は前記ＳＯＩ層のシリコン単結晶を備え、前記支持部品の前記開口の前記底面は、前記第１軸の方向に延在する第１縁及び第２縁を備え、前記第１縁及び前記第２縁は、それぞれ、前記第１側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第１境界、及び前記第２側面の前記シリコン結晶と前記ＢＯＸ層との第２境界とにより規定される。
【００２５】
この光結合装置によれば、支持部品の開口の第１縁及び第２縁が、それぞれ、第１側面のシリコン結晶とＢＯＸ層との第１境界、及び第２側面のシリコン結晶とＢＯＸ層との第２境界とにより規定される。これ故に、開口の深さは、ＢＯＸ層の主面上のＳＯＩ層の厚さによって規定される。マルチコア光ファイバが、この開口の第１側面及び第２側面によりガイドされると共にこの開口の底面により支持される。マルチコア平面導波路部品は、支持部品内の支持体の第２部分上のＢＯＸ層の主面において支持部品の開口に対して位置決めされているので、開口内のマルチコア光ファイバはマルチコア平面導波路部品に光学的に結合可能である。
【００２６】
このような支持部品では、第１側面及び第２側面はＳＯＩ層のシリコン単結晶の（１１１）面を備え、支持部品の開口の底面及び一対の側面は、ＳＯＩ層のシリコン単結晶の＜０１１＞軸の方向に延在する。
【００２７】
本発明の別の形態に係る光結合装置では、前記マルチコア光ファイバは前記マルチコア平面導波路部品にバットジョイントにより光学的に結合されることができる。この光結合装置によれば、バットジョイントによる突き当てにより、マルチコア平面導波路部品とマルチコア光ファイバとの間に良好な光結合を提供できる。
【００２８】
本発明の別の形態に係る光結合装置では、前記マルチコア光ファイバは、該マルチコア光ファイバの延在方向に対して直交する配列方向に配列された第１群の複数の光ファイバコアと、前記配列方向に配列された第２群の複数の光ファイバコアと、を含み、前記マルチコア平面導波路部品は、該第１軸の方向に対して直交する第２方向に配列された第１群の複数のＰＬＣコアと、前記第２方向に配列された第２群の複数のＰＬＣコアと、を含むことができる。
【００２９】
この光結合装置によれば、マルチコア光ファイバが、該マルチコア光ファイバの延在方向に対して直交する配列方向に配列された第１群の複数の光ファイバコアと、この配列方向に配列された第２群の複数の光ファイバコアとを備える。このマルチコア光ファイバは、第１群の複数のＰＬＣコア及び第２群の複数のＰＬＣコアが第１軸の方向に対して直交する第２方向に配列されるコア配置のマルチコア平面導波路部品に光学的に結合される。
【００３０】
本発明の別の形態に係る光結合装置では、前記マルチコア光ファイバは、光結合のための端部を備え、前記端部は、前記第１軸の方向に交差する方向に延在する端面を備え、前記マルチコア光ファイバにおける複数のコアは前記端面に到達しており、前記マルチコア光ファイバの前記端部は平坦部を含み、前記マルチコア光ファイバの延在方向に対して直交する参照面にそって取られた断面において、前記マルチコア光ファイバの前記端部の外形は、曲線からなる第１部分と、前記曲線の第１端及び第２端を結び前記平坦部を提供する弦からなる第２部分とを含み、前記平坦部は、前記断面における前記外形の形状により規定される実質的に平坦な側面を有し、前記支持部品の前記開口の前記底面は、前記マルチコア光ファイバの前記平坦部を支持することができる。
【００３１】
この光結合装置によれば、支持部品の開口の底面がマルチコア光ファイバの平坦部を支持するので、支持部品の開口は、第１軸回りの回転に関してマルチコア光ファイバの位置決め可能である。
【００３２】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の支持部品を作製する方法、及び光結合装置に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００３３】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本実施の形態に係る光結合装置を概略的に説明する図面である。光結合装置１１は、支持部品１３と、マルチコア光ファイバ１５と、マルチコア平面導波路部品１７とを備える。
【００３４】
支持部品１３は、支持体１９、ＢＯＸ層２１、ＳＯＩ層２３、及び開口２５を含む。支持体１９は、第１面１９ａ及び第２面１９ｂを有し、第１面１９ａは第２面１９ｂの反対側に位置する。支持体１９は、第１軸Ａｘ１の方向に配列された第１部分１９ｃ及び第２部分１９ｄを有する。ＢＯＸ層２１は、第１面２１ａ及び第２面２１ｂを有し、第１面２１ａは第２面２１ｂの反対側に位置する。ＢＯＸ層２１は、支持体１９の主面上に設けられている。ＢＯＸ層２１は、第１軸Ａｘ１の方向に配列された第１部分２１ｃ及び第２部分２１ｄを有する。第１部分２１ｃ及び第２部分２１ｄは、それぞれ、第１部分１９ｃ及び第２部分１９ｄ上に設けられている。ＳＯＩ層２３は、第１面２３ａ及び第２面２３ｂを有し、第１面２３ａは第２面２３ｂの反対側に位置する。ＳＯＩ層２３は、ＢＯＸ層２１の主面上に設けられている。ＳＯＩ層２３は、第１軸Ａｘ１の方向に配列された第１部分２３ｃ及び第２部分２３ｄを有する。第１部分２３ｃ及び第２部分２３ｄは、それぞれ、第１部分２１ｃ及び第２部分２１ｄ上に設けられている。
【００３５】
本実施例では、ＢＯＸ層２１は支持体１９の第１面１９ａに接触２７ａを成して支持体１９上に搭載されており、ＳＯＩ層２３はＢＯＸ層２１の第１面２１ａに接触２７ｂを成してＢＯＸ層２１上に搭載されている。ＳＯＩ層２３は、例えばシリコン単結晶を備えることができる。ＢＯＸ層２１の材料はＳＯＩ層２３の材料の構成元素を含む酸化物等を備えることができる。ＢＯＸ層２１は絶縁体を備え、例えばシリコン酸化物を備えることができる。支持体１９は、例えばシリコン結晶を備えることができる。ＢＯＸ層２１の材料及びＳＯＩ層２３の材料は、あるエッチャントを用いたエッチング（ＳＯＩ層２３のエッチング）に際してＢＯＸ層２１の材料がエッチング耐性を有すること組み合わせであることが好ましい。
【００３６】
開口２５は、ＳＯＩ層２３に設けられており、またＢＯＸ層２１の主面に到達する。開口２５は、支持体１９の第１部分１９ｃ上のＳＯＩ層２３に設けられており、支持体１９の第１部分１９ｃ上のＢＯＸ層２１の主面上に位置する。本実施例では、開口２５は、支持体１９の第１部分１９ｃに加えて、支持体１９の第２部分１９ｄ上のＳＯＩ層２３に形成されており、開口２５は第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂを備え、第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂは、それぞれ、支持体１９の第１部分１９ｃ及び第２部分１９ｄ上のＳＯＩ層２３に設けられている。
【００３７】
具体的には、支持部品１３の開口２５は、マルチコア光ファイバ１５をガイド可能な第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄ、並びにマルチコア光ファイバ１５を支持可能な底面２５ｅを含む。ＢＯＸ層２１の第１部分２１ｃの主面においては、第１側面２５ｃ、第２側面２５ｄ及び底面２５ｅは第１軸Ａｘ１の方向に延在し、また好ましくは,実質的にＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向に延在する。ＢＯＸ層２１の第２部分２１ｄの主面においては、底面２５ｅは、第１部分２１ｃにおける底面２５ｅの幅より大きい幅を有しており、また第１軸Ａｘ１の方向に延在する。支持部品１３において、開口２５の底面２５ｅは第１縁２５ｆ及び第２縁２５ｇを備え、第１縁２５ｆ及び第２縁２５ｇは第１軸Ａｘ１の方向に延在する。第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄがＳＯＩ層２３のシリコン単結晶を備えるとき、第１縁２５ｆ及び第２縁２５ｇは、それぞれ、第１側面２５ｃのシリコン結晶とＢＯＸ層２１との第１境界、及び第２側面２５ｄのシリコン結晶とＢＯＸ層２１との第２境界とにより規定される。
【００３８】
マルチコア光ファイバ１５は、支持部品１３の支持体１９の第１部分１９ｃ上において第１軸Ａｘ１の方向に延在するように、ＳＯＩ層２３の開口２５に支持されている。マルチコア光ファイバ１５は、複数の光ファイバコア（本実施例では、コア２７ａ〜２７ｈ）を備える。これらのコア２７ａ〜２７ｈは、マルチコア光ファイバ１５の導波軸に沿って延在する。コア２７ａ〜２７ｈの各々は、例えばシングルモード導波可能なコア径を有する。マルチコア光ファイバ１５は端面１５ａを有する。コア２７ａ〜２７ｈは、端面１５ａに到達している。マルチコア平面導波路部品１７は、支持部品１３の支持体１９の第２部分１９ｄ上においてＢＯＸ層２１の主面に支持されており、また、支持部品１３の開口２５に対して位置決めされている。この位置合わせは例えば開口部底面の第１縁２５ｆおよび第２縁２５ｇの位置を参照して行われる。
【００３９】
マルチコア平面導波路部品１７は、支持体２９と、支持体２９の主面上に設けられた導波路積層体３１とを含む。導波路積層体３１は、多層のコア配列を提供する複数のコア層と、コア層の周囲を囲む複数のクラッド層とを備え、本実施例では、第１クラッド層３１ａ、第１コア層３１ｂ、第２クラッド層３１ｃ、第２コア層３１ｄ、及び第３クラッド層３１ｅを備えることができる。
【００４０】
導波路積層体３１は、本実施例では、複数の側面１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを備える。また、導波路積層体３１は、複数のコア（本実施例では、ＰＬＣコア３３ａ〜３３ｈ）を備える。これらのコア３３ａ〜３３ｈの端は、導波路積層体３１の複数の側面のうちの一側面に到達しており、本実施例では、側面１７ａに到達しており、また残りの側面の少なくともいずれか一側面、例えば側面１７ｃに到達している。ＰＬＣコア３３ａ〜３３ｈは、支持体２９の主面と実施的に平行な一又は複数の平面に沿って一側面から別の側面にまで延在している。ＰＬＣコア３３ａ〜３３ｈの各々は、例えばシングルモード導波可能なコアサイズ（例えばコア幅及びコア厚）を有する。導波路積層体３１を作製するためには、例えば平面導波路回路（ＰＬＣ）の作製方法、及び／又は基板の貼合技術が利用可能である。本実施例では、この作製により、導波路積層体３１においてＰＬＣコア３３ａ〜３３ｄは、支持体２９の主面に実施的に平行な第１平面に沿って配列されており、ＰＬＣコア３３ｅ〜３３ｈは、支持体２９の主面に実施的に平行な第２平面に沿って配列されている。
【００４１】
この光結合装置１１によれば、支持部品１３の開口２５の第１縁２５ｆ及び第２縁２５ｇが、それぞれ、第１側面２５ｃのシリコン結晶とＢＯＸ層２１との第１境界、及び第２側面２５ｄのシリコン結晶とＢＯＸ層２１との第２境界とにより規定される。これ故に、開口２５の深さは、ＢＯＸ層２１の主面上のＳＯＩ層２３の厚さによって規定される。マルチコア光ファイバ１５が、この開口２５の第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄによりガイドされると共にこの開口２５の底面２５ｅにより向き付けされる。マルチコア平面導波路部品１７が支持体１９の第２部分１９ｄ上のＢＯＸ層２１の主面において支持部品１３の開口２５に対して位置決めされているので、開口２５内のマルチコア光ファイバ１５はマルチコア平面導波路部品１７に光学的に結合可能である。
【００４２】
このような支持部品１３では、第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄはＳＯＩ層２３のシリコン単結晶の（１１１）面を備え、支持部品１３の開口２５の底面２５ｅは、ＳＯＩ層２３のシリコン単結晶の＜０１１＞軸の方向に延在する。
【００４３】
この光結合装置１１では、マルチコア光ファイバ１５はマルチコア平面導波路部品１７にバットジョイント様式により光学的に結合されることが好ましい。このために、マルチコア光ファイバ１５は、支持部品１３上において第１部分１９ｃ、２１ｃ、２３ｃ上だけでなく、支持体１９の第２部分１９ｄ、２１ｄ、２３ｄ上にも延出している。この延出による突き当てにより、マルチコア平面導波路部品１７とマルチコア光ファイバ１５との間に良好な光結合を提供できる。
【００４４】
実施形態のいくつかの例示として、支持部品１３は、第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄを提供するために第１及び第２リブを有することができ、或いは第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄを提供するために第１及び第２リッジを有することができる。或いは、支持部品１３は、マルチコア光ファイバ１５を受け入れるための溝を有することができ、この溝は、第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄ並びに底面２５ｅにより規定される。
【００４５】
光結合装置１１においては、マルチコア光ファイバ１５は、該マルチコア光ファイバ１５の延在方向に対して直交する配列方向に配列された第１群の複数の光ファイバコアと、この配列方向に配列された第２群の複数の光ファイバコアと、を含む。また、マルチコア平面導波路部品１７は、第１軸Ａｘ１の方向に対して直交する第２方向（第２軸Ａｘ２）に配列された第１群の複数のＰＬＣコアと、第２方向に配列された第２群の複数のＰＬＣコアとを含む。この光結合装置１１によれば、このマルチコア光ファイバ１５は、第１群の複数の光ファイバコア及び第２群の複数の光ファイバコアが、上記のコア配置を備えるマルチコア平面導波路部品１７に光学的に結合される。本実施例では、マルチコア光ファイバ１５の一端は光結合のための端面１５ａを備え、また他端は端面１５ｂを備える。マルチコア光ファイバ１５は端面１５ａ及び端面１５ｂを互いに接続する側面１５ｃを備える。支持部品１３においては、端面１５ａは、第１軸Ａｘ１の方向に交差する方向に延在する。マルチコア光ファイバ１５における複数のコアは端面１５ａ及び端面１５ｂの一方から他方に到達している。
【００４６】
マルチコア光ファイバ１５の端部３５が支持部品１３上に搭載される。図２に示されるように、マルチコア光ファイバ１５の外形３７は、マルチコア光ファイバ１５の延在方向に対して直交する参照面にそって取られた断面とマルチコア光ファイバ１５の側面１５ｃとの交差部によって規定される。この外形は、曲線からなる第１部分３７ａと、線分からなる第２部分３７ｂとを含む。第２部分３７ｂは、曲線からなる第１部分３７ａの第１端３７ｃ及び第２端３７ｄを結ぶ弦である。第１部分３７ａの曲線は例えば円弧により表される。第２部分３７ｂは、マルチコア光ファイバ１５の側面における平坦部３９の断面を表す。平坦部３９はマルチコア光ファイバ１５の端部３５に含まれており、該平坦部３９は断面における第２部分３７ｂにより提供される実質的に平坦な側面３９ａを有する。好ましい実施例では、マルチコア光ファイバ１５の平坦部３９は、この平坦部３９がマルチコア光ファイバ１５の軸回りの角度に関して支持部品１３との接触を介して案内されるように形成される。例えば、支持部品１３の開口２５の底面２５ｅによってマルチコア光ファイバ１５がその軸回りの角度に関して向き付けされる。光結合装置１１によれば、支持部品１３の開口２５の底面２５ｅがマルチコア光ファイバ１５の平坦部３９を支持するとき、支持部品１３の開口２５は、第１軸Ａｘ１の回りの角度に関してマルチコア光ファイバを位置決め可能である。なお、平坦部３９は、端面１５ａ及び端面１５ｂの一方から他方にまで延在するようにしてもよい。或いは、平坦部３９は、端面１５ａからある長さの部分（端部３５）に設けられるようにしてもよい。
【００４７】
マルチコア平面導波路部品１７は、支持部品１３に対して位置合わせされた後に、部材４１を介して位置決めされる。
【００４８】
（第２実施形態）
引き続き、光結合装置１１及び支持部品１３を作製する方法を説明する。図３及び図４は、光結合装置を作製する方法及び支持部品を作製する方法における主要な工程フローを示す図面である。引き続く作製方法の説明において、作製工程における部材は、理解を容易にするために、可能な場合には、図１及び図２に示された対応部品の符号を参照して示される。
【００４９】
工程Ｓ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０３において、それぞれ、マルチコア平面導波路部品１７を準備し、マルチコア光ファイバ１５を準備し、及びマルチコア光ファイバ１５を支持する支持部品１３を準備する。ここで、マルチコア平面導波路部品１７、マルチコア光ファイバ１５、及びマルチコア光ファイバ１５を支持する支持部品１３の準備は、これらの部品の作製、加工等であることができる。
【００５０】
マルチコア平面導波路部品１７に関して、平面導波路を基板（例えば石英基板）上に作製する技術を適用して、平面導波路の多層配列を作製できる。マルチコア光ファイバ１５に関しては、実質的に円筒状のマルチコア光ファイバの側面を加工して平坦部を形成することができ、或いは実質的に円柱状のプリフォームにおいてその側面の一部分を平坦に加工した後に、線引きしてマルチコア光ファイバ１５を作製することができる。
【００５１】
図４に示された一群の工程を参照しながら、支持部品１３の作製工程を説明する。工程Ｓ２０１では、基板５１を準備する。図５の（ａ）部に示されるように、基板５１は、支持体１９、ＢＯＸ層２１及びＳＯＩ層２３を含む。このような基板５１としては、例えばＳＯＩ（シリコン−オン−インシュレータ）基板を用いることができる。基板５１においては、ＢＯＸ層２１が支持体１９の主面上に設けられている。ＳＯＩ層２３がＢＯＸ層２１の主面上に設けられている。ＢＯＸ層２１はシリコン酸化物を備え、ＳＯＩ層２３は例えばシリコン単結晶を備える。基板５１は、複数の支持部品１３をアレイ状に作製できる程度のサイズを有する。
【００５２】
工程Ｓ２０２では、図５の（ｂ）部及び（ｃ）部に示されるように、第１マスク５３を基板５１の主面上に形成する。引き続く説明から理解されるように、第１マスク５３は、ＳＯＩ層２３の主面上に形成すると共に、そのマスクパターンは、目合わせズレを見積もるためのストライプ開口を備える。該ストライプ開口の第１方向Ｂｘ１がＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向に向くように、基板５１のマークを基準にして、第１マスク５３の作製の目合わせが行われる。目合わせの結果、シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向の回りに、ある分布の下にストライプ開口のパターンの向きがばらつく。
【００５３】
第１マスク５３をＳＯＩ層２３の主面上に形成する工程では、例えば以下の手順を備えることができる。ＳＯＩ層２３の主面上に第１絶縁膜を堆積する。この第１絶縁膜５５は例えばシリコン系無機絶縁体を備えることができる。具体的には、シリコン系無機絶縁体は、例えばシリコン酸化膜等を備えることができる。
【００５４】
図５の（ｂ）部に示されるように、ＳＯＩ層２３の主面上の第１絶縁膜５５上にレジストの塗布を行うと共に、塗布されたレジストの露光を行って第１レジストマスク５７を形成する。図５の（ｂ）部に示されるように、第１レジストマスク５７のパターンは、ＳＯＩ層２３の主面上において第１方向Ｂｘ１に延在するストライプ開口５７ａを有する。ストライプ開口５７ａは、ストライプ開口５７ａの延在軸が第１方向Ｂｘ１に向くように基板５１のアライメント構造物（例えば、オリエンテーションフラット又は基板５１上のアライメントマーク）を基準にしてアライメントされる。このアライメントは、該ストライプ開口５７ａの第１方向Ｂｘ１がＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向に向くように行われる。しかしながら、アライメントの結果、シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向の回りに、ある分布の下にストライプ開口のパターンの向きがばらつく。このばらつきの一部は、当該フォトリソグラフィのためのアライメント自体に起因しており、ばらつきの別の一部は、当該フォトリソグラフィのためのアライメント基準のばらつきに起因しており、またばらつきの更なる別の一部はＳＯＩ基板おけるＳＯＩ層の結晶軸とＳＯＩ基板のオリエンテーションフラットとのミスアライメントに起因している。これらばらつきの原因は複雑であり、個々のばらつきの低減は大きな負担になる。
【００５５】
第１レジストマスク５７を用いて第１絶縁膜５５のエッチングにより、ＳＯＩ層２３の主面に到達する開口を第１絶縁膜５５に形成して、第１マスク５３を形成する。第１マスク５３は、第１レジストマスク５７のストライプ開口５７ａが転写されたストライプ開口５３ａを有する。第１絶縁膜５５のエッチングの後に、第１レジストマスク５７を除去する。
【００５６】
第１絶縁膜５５がシリコン系無機絶縁体を備えるので、ある波長帯（例えば、可視光の波長帯４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）の光が第１絶縁膜５５を透過する。これ故に、第１マスク５３のストライプ開口５３ａを残しても、引き続くエッチングにより形成された下地のＳＯＩ層のパターン縁を第１マスク５３を通して検知できる。
【００５７】
図５の（ｃ）部に示されるように、基板５１の主面の一部は、支持部品１３のための複数の区画の配列を有する。その区画のうちの一又は複数の区画（図５の（ｃ）部に示される一区画）上に、第１マスク５３のストライプ開口５３ａを形成することができる。
【００５８】
このように、第１マスク５３は、ストライプ開口５３ａに代表される開口パターンを有することができ、この開口パターンは、製造工程内において、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向を正確に見出すために、実質的に平行に延在する一対の縁を有する。第１マスク５３を用いた下地のＳＯＩ層のエッチングは、この一対の縁と、エッチングによりシリコン結晶に形成される開口における一対の縁との変位を見積もることを可能にする。
【００５９】
具体的には、ＳＯＩ層２３のエッチングには例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）液が適用される。また、第１マスク５３（ＳｉＯ２膜）のストライプ開口５３ａの長縁が基板５１のオリエンテーションフラット（ＯＦ）に平行になるように、基板５１のＳＯＩ層２３上に第１マスク５３を形成する。これにより、ストライプ開口５３ａのパターンを用いたエッチングにより、ＳＯＩ層２３の（１１１）面が形成される。好ましくは、ストライプ開口５３ａと同一のパターンを例えば基板５１の外周部付近の複数の位置（例えば２か所）に作製する。
【００６０】
工程２０３では、図６の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、第１マスク５３を用いてＳＯＩ層２３のシリコン結晶のウエットエッチングを行って、ＳＯＩ層２３に開口５９を形成する。図６の（ｂ）部は、図６の（ａ）部に示されるI−I線に沿って取られる断面を示す。図６の（ｂ）部を参照すると、第１マスク５３及び開口５９の断面が示されている。開口５９は、ストライプ開口５３ａに対応した形状を有するけれども、＜０１１＞軸からのずれに応じた変位を示す。開口５９は、底面５９ａと、第１側面５９ｂ及び第２側面５９ｃとを備える。底面５９ａは、ＢＯＸ層２１の主面からなる。第１側面５９ｂ、第２側面５９ｃは、それぞれ、底面５９ａの第１縁５９ｄ、第２縁５９ｅとＳＯＩ層２３の表面の第１縁５９ｆ、第２縁５９ｇとを繋ぐ。このように、ＳＯＩ層２３のパターンは、第１マスク５３のストライプ開口５３ａの第１縁５３ｂに対応する第１縁５９ｆと、ストライプ開口５３ａの第２縁５３ｃに対応する第２縁５９ｇとを有する。開口５９の形成のためのエッチングでは、例えば十分に横方向にサイドエッチングが進んで開口５９の側面に、単結晶シリコンの特定の面方位、例えば（１１１）面が形成される。これ故に、開口５９の第１縁５９ｆ、第２縁５９ｇからひさし状に第１マスク５３が延出する。なお、後述する実施例３に開示するように、開口５９は、底面５９ａが表出しない程度のエッチングに留めて形成することも可能である。
【００６１】
開口５９は、ストライプ開口５３ａの延在方向を反映して第１方向Ｂｘ１に延在するけれども、ＳＯＩ層２３の表面における第１縁５９ｆ及び第２縁５９ｇ並びに底面５９ａにおける第１縁５９ｄ及び第２縁５９ｅは、第１方向Ｂｘ１とシリコン結晶の＜０１１＞軸との向きズレに応じて、図６の（ａ）部に示されるようにストライプ開口５３ａの第１縁５３ｂ及び第２縁５３ｃに対して傾斜する。既に説明したように、第１マスク５３を通してＳＯＩ層２３の表面の第１縁５９ｆ、第２縁５９ｇを検知することができ、これ故に、例えば第１縁５３ｂ（５３ｃ）と第１縁５９ｆ（５９ｇ）とのズレ量又はズレ角を見積もることができる。
【００６２】
第１マスク５３を用いてＳＯＩ層２３のシリコン結晶のウエットエッチングを行って、ストライプ開口５３ａから開口５９が形成される。次いで、図７の（ａ）部を参照すると、工程２０４において、第１マスク５３のストライプ開口５３ａとＳＯＩ層２３の開口５９（開口パターン）との偏差の見積もりを行う。見積もりの一例では、図７の（ａ）部に示されるように、第１方向Ｂｘ１に関して異なる３つの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において第１縁５３ｂ（５３ｃ）と第１縁５９ｆ（５９ｇ）との変位量を見積もる。位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、第１方向Ｂｘ１（延在軸）に沿ってこの順に位置しており、位置Ｐ１は長手方向（第１方向Ｂｘ１）に関してストライプ開口５３ａの一端に近い位置にあり、位置Ｐ２は第１方向Ｂｘ１に関してストライプ開口５３ａの他端に近い位置にあり、位置Ｐ３は、第１方向Ｂｘ１に関してストライプ開口５３ａのほぼ中央に近い位置にある。図７の（ｂ）部、（ｃ）部及び（ｄ）部に示されるように、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における測定からそれぞれ変位量Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が得られる。ここで、変位量Ｌ１は、第１方向Ｂｘ１の軸上のある点（位置Ｐ１）における第１縁５９ｆと第１縁５３ｂとの距離として規定される。変位量Ｌ２は、第１方向Ｂｘ１の軸上のある点（位置Ｐ２）における第１縁５９ｆと第１縁５３ｂとの距離として規定される。これらの距離は、第１方向Ｂｘ１に直交する方向（第２方向）に測定される。
【００６３】
引き続く説明から理解されるように、見積もり工程において、第２方向に関してＳＯＩ層２３のパターンのエッジと第１マスク５３のストライプ開口５３ａのエッジとの距離の測定により、該測定値を用いて計算された値を偏差として提供できる。
【００６４】
本実施例では、位置Ｐ１、Ｐ２における測定からそれぞれ変位量Ｌ１、Ｌ２が得られる。位置Ｐ１と位置Ｐ２との距離△Ｄと、変位量Ｌ１と変位量Ｌ２との差分△Ｌとを用いて、第１方向Ｂｘ１（ストライプ開口５３ａの延在方向）と、ＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向との偏差を見積もることができる。この偏差は例えば△Ｌ／△Ｄから三角比を利用して角度に変換される。
【００６５】
工程２０５において、上記の偏差を考慮して、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレを示す補正量を決定する。この補正量は、引き続く工程で使用されるフォトリソグラフィの具体的な装置、例えば露光装置における目合わせにおける補正量に関連付けられる。補正量が決定された後に、第１マスク５３を除去する。
【００６６】
本実施例では、第１マスク５３のストライプ開口５３ａは、位置Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ示すマーカＭＫ１、ＭＫ２を有することができる。マーカＭＫ１、ＭＫ２は、第１マスク５３のストライプ開口５３ａの第１縁５３ｂ及び第２縁５３ｃの各々に位置している、偏差を見積もる位置を案内するものとしてマーカＭＫ１、ＭＫ２を利用できる。マーカＭＫ１、ＭＫ２の利用により、偏差の見積もり位置のばらつきに起因する見積もり誤差を低減できる。
【００６７】
工程２０６において、図８に示されるように、ＳＯＩ層２３に形成されるべき溝の形状を規定する開口パターン６１ａを備える第２マスク６１をＳＯＩ層２３の主面上に形成する。図８の（ａ）部は、図８の（ｂ）部に示されたII−II線に沿ってとられた断面を示す。第２マスク６１の形成のためのアライメントに際して、決定された補正量が適用される。ＳＯＩ層２３に形成されるべき開口（例えば溝）のための開口パターン６１ａは、露光装置を用いて行われる目合わせ精度に比べてより正確に、ＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向を向き付けられている。補正量が適用された結果、開口パターン６１ａはＳＯＩ層２３上において第３方向に延在しており、適用された補正量がゼロである場合を除き、第３方向は、第１方向に比べてより正確にＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向に向いている。
【００６８】
一実施例では、第２マスク６１の形成に際しては、ＳＯＩ層２３の主面上に第２絶縁膜を堆積する。この第２絶縁膜は、例えばシリコン系無機絶縁体を備えることができる。具体的には、シリコン系無絶縁体は、例えばシリコン酸化膜等を備えることができる。次いで、第２絶縁膜上にレジストを塗布する。基板５１のアライメント部を基準にしてアライメントに補正量を適用して、第２絶縁膜上のレジストの露光を行って、第２レジストマスクを形成する。この第２レジストマスクを用いて第２絶縁膜のエッチングにより、ＳＯＩ層２３の主面に到達する開口６３を第２絶縁膜に形成して、第２マスク６１を形成する。
【００６９】
工程２０７において、図９に示されるように、第２マスク６１を用いてＳＯＩ層２３のシリコン結晶のウエットエッチングを行って、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶に開口６３を形成する。開口６３は、ＢＯＸ層２１の主面に到達しており、またマルチコア光ファイバ１５を受け入れることができる。図９の（ａ）部は、図９の（ｂ）部に示されたIII−III線に沿ってとられた断面を示す。ＳＯＩ層２３に形成されるべき開口６３は、アライメントマークを用いて行われる通常の目合わせ精度に比べてより正確にＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向を向き付けられている。
【００７０】
ＳＯＩ層２３のシリコン結晶をウエットエッチングする際には、例えばＴＭＡＨ液を用いることができる。この実施例では、マルチコア光ファイバ１５を支持する溝の形成の際に、マルチコア平面導波路部品１７を搭載するエリア上のＳＯＩ層２３除去する。必要な場合には、第２マスク６１を除去してもよいし、或いは第２マスク６１を残したままでもよい。
【００７１】
開口６３は、第２マスク６１の開口パターン６１ａがＳＯＩ層２３の主面に転写されてなる平面形状を有しており、第２マスク６１のストライプ開口に対応した形状を有する。開口６３は、底面６３ａと、第１側面６３ｂ、第２側面６３ｃとを備える。底面６３ａは、ＢＯＸ層２１の主面からなる。第１側面６３ｂ及び第２側面６３ｃは、それぞれ、底面６３ａの第１縁６３ｄ及び第２縁６３ｅとＳＯＩ層２３の表面の第１縁６３ｆ及び第２縁６３ｇとを繋ぐ。開口６３では開口５９の形状における状態とは異なって、底面６３ａ、第１側面６３ｂ及び第２側面６３ｃは、ＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向に延在しており、ＳＯＩ層２３の表面の第１縁６３ｆ、第２縁６３ｇ及び底面６３ａの第１縁６３ｄ、第２縁６３ｅは、シリコン結晶の＜０１１＞軸の方向に延在する。開口６３の第１側面６３ｂ、第２側面６３ｃに、単結晶シリコンの特定の面方位、例えば（１１１）面が形成される。
【００７２】
開口６３は、マルチコア光ファイバをガイド可能な底面６３ａと、マルチコア光ファイバ１５を支持可能な第１側面６３ｂ及び第２側面６３ｃとを備える。第１側面６３ｂはＢＯＸ層２１の主面（底面６３ａ）に対して傾斜しており、第２側面６３ｃはＢＯＸ層２１の主面（底面６３ａ）に対して傾斜する。アライメントに際して補正量を適用したので、開口６３が、高い精度でＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向を向いており、これ故に、マルチコア光ファイバ１５を受け入れる底面６３ａ、第１側面６３ｂ及び第２側面６３ｃも高い精度でＳＯＩ層２３の＜０１１＞軸の方向を向いており、これにより、マルチコア光ファイバ１５の向き付け精度も高められる。
【００７３】
基板５１において、ＳＯＩ層２３は第１の厚さを有する。この厚さは、例えば５０μｍであり、２０μｍ〜１００μｍの範囲にあることができる。
【００７４】
開口６３の形成は、シリコン結晶をエッチング可能なエッチャント、例えばＴＭＡＨ液、を用いたウエットエッチングにより行われる。このウエットエッチングのエッチング時間は、ＳＯＩ層２３の第１の厚さのシリコン結晶のエッチングを完了する時間よりも長い。このため、開口６３の底面６３ａにＢＯＸ層２１の主面が現れている。ウエットエッチングのエッチング時間が、第１の厚さのシリコン結晶のＳＯＩ層２３のエッチングを完了する時間よりも長いので、ＳＯＩ層２３の開口の深さは、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の厚さにより規定される。これ故に、ＳＯＩ層２３の開口６３の形状は、その延在方向及び深さを独立して制御できる。これらの工程により、支持部品１３のための基板生産物ＳＰが完成される。基板生産物ＳＰは、アレイ状に配列された支持部品１３を備える。
【００７５】
支持部品１３を作製する方法によれば、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶のウエットエッチングを第１マスク５３を用いて行って、第１マスク５３のストライプ開口５３ａに対応したパターンをＳＯＩ層２３に形成した後に、第１マスク５３のストライプ開口５３ａとＳＯＩ層２３のパターンとの偏差の見積もりを行う。見積もられた偏差を考慮して、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレを示す補正量を決定する。ウエットエッチングの際に形成されるエッチング形状は、シリコン結晶の結晶軸（例えば＜０１１＞方向）に関係するので、見積もられた偏差は、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレに関連付けられる。これ故に、見積もられた偏差を真の＜０１１＞軸の方向と第１方向Ｂｘ１とのズレ量として、補正量を決定できる。
【００７６】
次いで、ＳＯＩ層２３に形成されるべき溝の形状を規定するパターンを備える第２マスク６１をＳＯＩ層２３の主面上に形成する。第２マスク６１の作成のためのアライメントに際して、上記の補正量を適用する。これ故に、第２マスク６１のパターンを＜０１１＞軸に正確に向き付けて第２マスク６１を作製できる。
【００７７】
図１０の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、工程Ｓ２０８では、アレイ状に配列された区画（支持部品１３のための区画）を備える基板生産物ＳＰを分離して、個々の支持部品１３を作製する。この加工に際して、図９に示される区画の配列における横ピッチより少し小さめの幅でダイシングするとき、支持部品１３を得ることができる。図１０の（ａ）部は、図１０の（ｂ）部に示されたIV−IV線に沿った断面を示す。
【００７８】
図１を再び参照すると、工程Ｓ１０４において、マルチコア平面導波路部品１７を支持部品１３の主面上において開口２５の第１部分２５ａの中心軸に対して位置決めする。この後に、マルチコア平面導波路部品１７は支持部品１３の主面に部材４１（接着部材）で固定される。マルチコア平面導波路部品１７は側面１７ａ（端面）が第１部分１９ｃと第２部分１９ｄの境界から例えば１００μｍ程度離れた位置にくるように、かつ側面１７ａ（端面）が第１部分２５ａの中心軸に対して垂直になるように、開口２５の第２部分２５ｂに位置決めされる。
【００７９】
図１１に示されるように、工程Ｓ１０５において、マルチコア光ファイバ１５を支持部品１３の開口２５の第１部分２５ａにおいて、マルチコア光ファイバ１５の軸回りの回転に関して位置決めを行う。この位置決めは、以下のように行われる。例えば、図１１の（ａ）部に示されるように、マルチコア光ファイバ１５の端部を支持部品１３の開口２５の第１部分２５ａに収容する。この後に、図１１の（ｂ）部に示されるように、開口２５の第１部分２５ａ内においてマルチコア光ファイバ１５の端部をその軸回りに回転する。回転中に、マルチコア光ファイバ１５の平坦部３９が開口２５の第１部分２５ａの底面２５ｅに向いたとき、マルチコア光ファイバ１５の端部が開口２５の第１部分２５ａにしっかりはまる。これにより、軸回りの回転に関して位置決めが完了する。好適な実施例では、マルチコア光ファイバ１５の平坦部３９が開口２５の第１部分２５ａの底面２５ｅに接触して支持され、マルチコア光ファイバ１５の１５ｃが開口２５の第１部分２５ａの第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄに接触して支持される。これにより、マルチコア光ファイバ１５における個々のコアは＜０１１＞軸の方向に向く。
【００８０】
工程Ｓ１０６において、軸回りの回転に関して位置決めされたマルチコア光ファイバ１５の端部を支持部品１３上においてマルチコア平面導波路部品１７に向けて移動して、マルチコア光ファイバ１５をマルチコア平面導波路部品１７に光学的に結合させる。移動方向は、開口２５の第１部分２５ａの底面２５ｅ、第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄにより案内される。このため、マルチコア光ファイバ１５は、＜０１１＞軸の方向に移動できる。好適な実施例では、マルチコア光ファイバ１５はマルチコア平面導波路部品１７にバットジョイント構造を用いて光学的に結合される。バットジョイントによる突き当てにより、マルチコア平面導波路部品１７とマルチコア光ファイバ１５との間に良好な光結合を提供できる。
【００８１】
この位置決めにより、マルチコア光ファイバ１５における第１群の複数の光ファイバコア及び第２群の複数の光ファイバコアは、それぞれ、マルチコア平面導波路部品１７における第１群の複数のＰＬＣコア及び第２群の複数のＰＬＣコアに光学的に結合される。マルチコア光ファイバ１５の軸回りの角度に係る位置決めは、マルチコア光ファイバ１５の平坦部３９と開口２５の第１部分２５ａの底面２５ｅとの組み合わせにより実現される。また、マルチコア光ファイバ１５の＜０１１＞軸の方向に係る位置決めは、従来よりも正確に＜０１１＞軸に向き付けされた開口２５の第１部分２５ａの底面２５ｅ、第１側面２５ｃ及び第２側面２５ｄと、この開口２５の第１部分２５ａに対して位置決めされたマルチコア平面導波路部品１７との組み合わせにより実現される。
【００８２】
マルチコア光ファイバ１５のコア配列が支持部品１３の主面に直交する平面内で延在すると共に、マルチコア平面導波路部品１７のコア配列が支持部品１３の主面に直交する平面内で延在するので、マルチコアを含む光学部品同士の光結合が容易になる。また、マルチコア平面導波路部品１７が第２部分１９ｄ上に位置するので、マルチコア光ファイバ１５の端面１５ａは、開口２５の第１部分２５ａが設けられた第１部分１９ｃから、第１部分１９ｃと第２部分１９ｄとの境界を越えて第２部分１９ｄに位置する。
【００８３】
（第３実施形態）
図１２は、第１マスク５３のストライプ開口５３ａの変形例を示す図面である。図１２を参照すると、変形例のストライプ開口の配列７３が示されている。理解を容易にするために、本実施例では、ストライプ開口５３ａが配列７３の中央に位置している。ストライプ開口５３ａの形状と実質的に同一な形状を有するストライプ開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃが、ストライプ開口５３ａの右側に順に配置されている。また、ストライプ開口５３ａの形状と実質的に同一な形状を有するストライプ開口７３ｄ、７３ｅ、７３ｆが、ストライプ開口５３ａの左側に順に配置されている。ストライプ開口５３ａは、第２実施形態と同様に第１方向Ｂｘ１の方向に延在する。ストライプ開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃには、それぞれ、第１方向Ｂｘ１の方向を基準に角度の変化分θａ、θｂ、θｃが付与される。また、ストライプ開口７３ｄ、７３ｅ、７３ｆには、それぞれ、第１方向Ｂｘ１の方向を基準に角度の変化分θｄ、θｅ、θｆが付与される。ここで、角度の変化分θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅ、θｆは、正の値である。好適な実施例では、角度の変化分θｄ、θｅ、θｆは、それぞれ、角度の変化分θａ、θｂ、θｃに等しい。具体的には、角度の変化分θａ＝θｄ＝０．３５度、θｂ＝θｅ＝０．７度、θｃ＝θｆ＝１．０５度である。この例では、ストライプ開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃの少なくとも一つは、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して正の角度で傾斜した方向を向き、ストライプ開口７３ｄ、７３ｅ、７３ｆの少なくとも一つは、ＳＯＩ層２３のシリコン結晶における結晶学的に真の＜０１１＞軸の方向に対して負の角度で傾斜した方向を向く。これらのストライプ開口及び別のストライプ開口の延在方向が互いに異なるので、ストライプ開口及び別のストライプ開口のあいだで下地シリコン結晶のエッチングの程度が、ストライプ開口の向きに応じて異なる。偏差の見積もりは、エッチングの程度の差を勘案し、最も正確な見積りが可能な一つのストライプ開口を利用して行う。
【００８４】
（実施例１）
マルチコア光ファイバの一例を以下に示す。
ファイバ直径：２５０μｍ。
平坦部の幅：１７５μｍ（平坦部の見込み角は９０度である）
コア間隔：横４６μｍ、縦８２μｍ。マルチコア光ファイバの中心から一番遠いコアまでの距離（後ほど「ｓ」として参照する）は８３μｍである。
平坦部を有するように加工したマルチコア光ファイバ用のプリフォームを線引きすることにより、平坦部を有するマルチコア光ファイバを作製する。
支持部品の一例を以下に示す。
Ｓｉ基板の上に、ＳｉＯ２のＢＯＸ層及びシリコン単結晶のＳＯＩ層が設けられたＳＯＩ基板。
ＳＯＩ基板のＳＯＩ層に支持溝が形成されている。支持溝の底面にはＢＯＸ層が露出している。支持溝の側面はＳＯＩ層から成り、溝側面は（１１１）面からりなり、この側面は、支持溝の底面に対して角度５４．７３度を成す。
マルチコア光ファイバの円形側面は支持溝の側面に接しマルチコア光ファイバの平坦部は支持溝の底面に接する。支持溝の底面の幅は、設計上の値として約１８１．２μｍである。マルチコア光ファイバの円形側面は、設計上の値として、接触高値１６．２μｍの高さで支持溝の側面に接触する。これ故に、ＳＯＩ層は、接触高値以上の厚さを有することになる。この実施例では、ＳＯＩ層膜の厚さは５０μｍ（ばらつき−１μｍ〜＋１μｍ）である。Ｓｉ基板の厚さ及びＢＯＸ膜の厚は、この実施例では５２４μｍ及び２μｍである。この形態において、支持溝の開口幅が、設計上の値として２１６．５μｍである。支持溝の深さは５０μｍ（ばらつき−１μｍ〜＋１μｍ）である。この形態では、マルチコア光ファイバ内の８つのコアの位置ずれ量は、支持溝の底面の中心を基準にしてばらつき−２μｍ〜＋２μｍの範囲内にある。
【００８５】
シングルモードコア同士の光結合の位置合わせの許容範囲は−２μｍ〜＋２μｍである。支持溝の深さが深さの所望値に対して浅いとき、ファイバが持ち上がって光ファイバが横ずれする。支持溝内においてマルチコア光ファイバの支持溝の深さが深さの所望値に対して２．８６μｍの値だけ浅くなるとき、マルチコア光ファイバのコアが所望の位置から２μｍのシフトする。また、支持溝の深さが深さの所望値に対して深いとき、ファイバが底面に対して浮いてしまい、ファイバが回転ずれを引き起こす。支持溝内においてマルチコア光ファイバの支持溝の深さが深さの所望値に対して２．１μｍの値だけ深くなるとき、マルチコア光ファイバのコアが所望の位置から２μｍのシフトする。
【００８６】
図１３は、支持溝の深さのエッチング変動と、光ファイバのコア位置の変動との関係を示す。マルチコア光ファイバの中心から一番遠いコアまでの距離ｓは８３μｍである形態において、光ファイバの直径２５０μｍ、２３０μｍ、２１０μｍについて、上記の関係を示す。また、図１４は、支持溝の深さのエッチング変動と、光ファイバのコア位置の変動との関係を示す。マルチコア光ファイバの直径２５０μｍである形態において、光ファイバの中心から一番遠いコアまでの距離８３μｍ、９０μｍ、１００μｍについて、上記の関係を示す。エッチングによる支持溝の深さ変動が−１μｍ〜＋１μｍの範囲にあるので、様々な光ファイバの構造に対してコアの位置変動が−１．２μｍ〜＋１．２μｍの範囲に抑えられている。
【００８７】
ＳＯＩ基板は、貼り合わせ法で作製されるので、ＳＯＩ層の結晶軸の角度ずれは、貼り合わせ時における角度ずれ分が追加されて、シリコン基板におけるオリエンテーションフラット（ＯＦ）と＜０１１＞方向との角度ずれに比べて大きい可能性がある。シリコン基板のＯＦは通常＜０１１＞に平行な方向を示す。ＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）基板の一例としては、ＳＯＩ基板のＯＦとＳＯＩ層の＜０１１＞軸方向との角度ずれは−２度〜＋２度の範囲にある。
【００８８】
（実施例２）
ＳＯＩ層上に厚さ２００ｎｍのＳｉＯ２膜を堆積した後に、フォトリソグラフィ法及びドライエッチング法を用いて、ＳｉＯ２膜から見積もりパターン用マスクを形成する。見積もりパターンは、長さ１１ｍｍ及び幅１５μｍのストライプ窓を有する。ストライプ窓の長辺は、窓内に飛び出した三角形状の二対のマーカを備える。マーカ間の距離は１０ｍｍである。マーカーとなる直角三角形の底辺の長さは２μｍである。
【００８９】
見積もりパターン用マスクのストライプ窓の長辺が、基板のＯＦに平行になるようにする。このマスクを用いて、ＴＭＡＨ液のエッチャントによりＳＯＩ層をエッチングする。このエッチング工程では、サイドエッチが発生して、マスク開口に露出したＳＯＩ層だけでなくマスク下のＳＯＩ層もエッチングされる。ＴＭＡＨ液はシリコンの（１１１）面に対するエッチング速度が遅く、他の面に対するエッチング速度が速い。
【００９０】
ストライプ窓に測定位置を案内するマーカを設けているので、角度ズレを正確に評価することができる。マーカを形成しておくことにより目視上、容易に測定点を見つけ出すことが可能になり、評価を促進できる。これとは別に、例えばマーカ部を形成せずに又は利用せずに、エッチングされた溝の４つの隅を基準にして、マスク窓に対するサイドエッチ量を計測するようにしてもよい。溝エッチングは四方に拡大していくので、エッチングによる開口の形状は長方形に対して変形しており、これ故に、長方形窓の長辺上において溝隅からあまり影響されない部分に測定点を設定する。
【００９１】
また、マスク窓に位置するマーカは、ストライプ窓内に飛び出すように形成する。本実施例では、長さ２μｍの底辺を有する直角三角形の形状をマーカとなる三角形として使用しており、直角を挟む２辺の方向は＜０１１＞またはこれと等価の方向である。このため、マーカにおいてエッチングされる側面は（００１）面又はこれと等価の面となる。ＴＭＡＨ液によるエッチングでは、この（００１）面は（１１１）面よりもエッチング速度が速いので、ストライプ窓からのサイドエッチが進むにつれてマーカは消失して、エッチング溝の側面には（１１１）面が残って、エッチング開口の長辺からマーカの突起は消失する。（１１１）面が完全に出るまで十分な時間のエッチングを行った後に、エッチングを停止する。マスク越しに、ＳＯＩ層の上面に形成された開口とマスクのパターンとの寸法の差を光学顕微鏡を用いて測定する。これら２カ所の寸法値ｂ、ｃと、２カ所の間隔Ｌ（１０ｍｍ）とは、ＳＯＩ層の結晶軸とＯＦとの角度ずれと以下の関係にある。ｂ−ｃ＝Ｌ×ｔａｎ（ずれ角）の関係を利用する。寸法値ｂ、ｃを１μｍ程度の精度で測定できる。ここで、寸法値差（ｂ−ｃ）が１μｍであるとき、ずれ角が小さいので、ｂ−ｃ＝Ｌ×（ずれ角）と近似される。角度ずれは０．００５７度となり、十分な角度分解能を示す。角度ずれを検出した後に、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いてマスクを除去する。
【００９２】
次いで、溝用マスクパターン作製の工程では、以下のようにしてマスクパターンを形成する。ＳＯＩ層上に厚さ２００ｎｍのＳｉＯ２膜を堆積した後に、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、ＳｉＯ２膜に溝用マスクパターンを形成する。リソグラフィのアライメントの際に、溝用マスクパターンのストライプ開口の方向をＳＯＩ層の＜０１１＞方向に近づけるように、検出した角度ずれの値をもとに補正する。溝用マスクのストライプ開口は、長さ３ｍｍ及び幅２１６．５μｍのストライプ窓形状を有する。溝用マスクのストライプ開口の寸法精度は−０．２μｍ〜＋０．２μｍの範囲にある。この精度は、リソグラフィの精度で決まる。
【００９３】
溝エッチングの工程では、溝用マスクを用いて、ＴＭＡＨ液でＳＯＩ層をエッチングする。このエッチング時間は、ＳＯＩ層の厚さ５０μｍのシリコン単結晶のエッチングが完了する時間よりも若干長い。ＢＯＸ層の表面が露出した後も、しばらくエッチングを続けて、つまりオーバーエッチングした後にエッチングを停止する。
【００９４】
溝用マスクのストライプ開口の方向がＳＯＩ層の＜０１１＞方向に対して−０．００５７度〜＋０．００５７度の範囲で一致しているので、サイドエッチはほとんど発生しない。したがって、形成される溝の幅の公差は=−０．２μｍ〜＋０．５μｍの範囲になり、溝幅に関して良好な精度が実現できる。ＢＯＸ層のＳｉＯ２はＴＭＡＨ溶液ではエッチングされないので、ＳＯＩ層の厚さ５０μｍを越えてエッチングが深さ方向に進行しない。したがって、溝底の深さの精度は、基板面内でのエッチング速度の不均一に係るばらつきからの影響を受けず、ＳＯＩ層の厚さ精度により規定される。エッチング終了後に、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を用いてマスク膜を除去する。
【００９５】
（実施例３）
ＳＯＩ基板は貼り合わせ法で作製されるので、ＳＯＩ層の結晶軸の角度ずれは、シリコン基板のＯＦと該シリコン基板の＜０１１＞方向との角度ずれよりも大きい。この角度ずれが大きいとき、マルチコア光ファイバを支持する側面に（１１１）面が完全に出るまでに、長時間のエッチングをＳＯＩ層に行う。エッチング時間が長くなると、開口の底面が深くなり、底面にＢＯＸ層が露出する。発明者の知見によれば、ＳＯＩ層をエッチングしてＢＯＸ層が露出した後にさらにエッチングを続けるとき、ＳＯＩ基板におけるＳＯＩ層とＢＯＸ層との接合部分の密着状態の良否に依存してＳＯＩ層のサイドエッチの進行の程度が変わり、この変動は＜０１１＞方向の決定に関して誤差要因となる可能性がある。これ故に、見積もりのためのエッチング時間は極力短く、また開口の深さは極力浅くすることが好ましい。
【００９６】
図１２に示されたパターンは、エッチング時間は極力短くし、また開口の深さは極力浅くすることに好適である。このパターンは、ストライプ開口の延在方向の角度を増分（減分）毎に変えて、ストライプ開口の配列を備える。このストライプ開口配列を一回のエッチング処理を施す。本実施例では、増分は０．３５度である。この増分と１５本のストライプ開口の配列とにより、絶対値２度の角度範囲を超えた−２．４５度〜＋２．４５度の範囲において角度ずれを見積もることができる。個々のストライプ開口は、幅８μｍ及び長さ１０ｍｍを有する。このパターン及び角度範囲によれば、ＢＯＸ層を露出させることなく、比較的短いエッチング時間でいずれかの開口パターンにおいて（１１１）面を完全露出するように見積もり用の開口を形成できる。
【００９７】
本実施例では変化分０．３５度毎にパターンを形成してあるので、真の＜０１１＞方向は、いずれかのパターンに対して必ず−０．１７５度から＋０．１７５度の範囲内に収まっている。例えば、角度ずれ０．３５度であるとき、（１１１）面を生成させるために必要な時間のエッチングを行うとき、＜０１１＞軸に最も近いパターンでは、上記時間のエッチング中に（１１１）面が完全露出して、エッチングが非常にゆっくりとなる。それ以外のパターンでは、さらにエッチングが進行して、パターンの幅及び深さが大きくなる。したがって、複数のストライプ開口のうちエッチング後の溝幅最小のストライプ開口が、真の＜０１１＞方向に一番近い向きにある。このパターンについて、既に説明したｂ−ｃの測定から角度の見積もりを行って、真の＜０１１＞方向に対する補正量を決定できる。
【００９８】
図１５は、長さ１０ｍｍ及び幅８μｍのストライプ開口におけるエッチング後の溝の深さ（縦軸）と、角度ずれ（横軸）との関係を示す図面である。厚さ５０μｍのＳＯＩ層のエッチングに関しては、角度ずれ０．３５度程度までの範囲においては、ＢＯＸ層は露出しないでエッチングが停止する。真の＜０１１＞方向に一番近いストライプ開口における角度ずれは−０．１７５度〜＋０．１７５度の範囲にあるので、ＢＯＸ層は露出することなく（１１１）面が露出して、エッチングが実質的に停止する。これにより、角度ずれ評価に良好なエッチング状態を実現することができる。
【００９９】
図１６は、エッチング後の溝の幅ずれ（縦軸）と、角度ずれ（横軸）との関係を示す図面である。角度ずれの補正を施した上で形成した溝における角度ずれは−０．００５７度〜＋０．００５７度の範囲にあるので、エッチング後の開口の幅のずれは０〜＋０．３μｍの範囲にあり、この値は非常に良好である。
【０１００】
本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光学部品のマルチコア導波路部品に光学的に結合されるマルチコア光ファイバの位置決めを容易にする支持部品を作製する方法を提供できる。また、本実施の形態によれば、この支持部品を用いる光結合装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１１…光結合装置、１３…支持部品、１５…マルチコア光ファイバ、１７…マルチコア平面導波路部品、１９…支持体、２１…ＢＯＸ層、２３…ＳＯＩ層、２５…開口、２５ｃ…第１側面、２５ｄ…第２側面、２５ｅ…底面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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