(57)【要約】【課題】ＰＬＣに必要な熱処理温度にも耐え得る標識体を提供する。【解決手段】シリコン基板６１上には、下部クラッド層６２、標識体１１ａ、円筒部１２ａ，埋め込み層６４及び上部クラッド層６５が積層されている。標識体１１ａは、シリコン酸化膜の埋め込み層６４中に形成されたボイドから成る。ボイドとは、単なる空洞や空隙であるから、ボイドの周囲の素材の限界まで加熱することができる。したがって、金属などから成る標識体に比べて、大幅に耐熱性が向上する。しかも、ボイド内の屈折率は１程度であるから、ボイドの周囲の素材との屈折率差を十分に得ることができ、これにより高コントラストの標識体が実現される。これに加え、金属製のマークに比べて、金属を成膜及びエッチングする必要がないので、製造工程が簡略化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射によって存在が認識される標識を有する標識体であって、
前記標識は透光性の層内に形成され、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせるものであることを特徴とする標識体。
【請求項２】
前記標識が、前記層内に形成されたボイドである請求項１に記載の標識体。
【請求項３】
前記層が、平面光波回路の光導波路を形成する層である請求項１又は２に記載の標識体。
【請求項４】
前記光導波路が、下部クラッド層，コア及び上部クラッド層から形成され、前記標識が、前記光導波路コアを形成する工程において、前記光導波路コアと一括して位置決めされた上で形成されている請求項３に記載の標識体。
【請求項５】
前記標識が透光性の層内に形成されたボイドであり、
前記ボイドが、前記層の下層に、前記コアと一括して位置決めした上で形成した凹部の内部に存在する請求項４に記載の標識体。
【請求項６】
前記標識の、それ自身が生じる周辺とのコントラスト差によって、特定すべき位置を認識する請求項１に記載の標識体。
【請求項７】
前記標識が複数組み合わされ、それぞれの前記標識の位置関係から特定すべき位置を決定する請求項１に記載の標識体。
【請求項８】
光照射によって存在が認識される標識体を製造する方法であって、
照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせる標識を、透光性の層内に形成することを特徴とする標識体の製造方法。
【請求項９】
前記標識として、前記層内にボイドを形成する請求項８に記載の標識体の製造方法。
【請求項１０】
下部クラッド層と、コアと、上部クラッド層とを順次積層形成することで前記光導波路を形成し、
前記コアを形成する際に、前記標識を前記コアと一括して位置決めした上で形成する、請求項８又は９に記載の標識体の製造方法。
【請求項１１】
前記標識が内部に形成される透光性層の成膜に先立ち、前記層の下層に凹部を、前記コアと一括して位置決めした上で形成し、前記層の成膜の際に前記凹部の内部に位置する場所に前記標識であるボイドを形成する請求項１０に記載の標識体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、パッシブアライメントなどの位置合わせに用いたり情報を示すことに用いたりする標識体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光アクセス市場で使用される光トランシーバには、マイクロオプティクス型モジュールと平面光波回路（以下「ＰＬＣ」という。）モジュールがある。マイクロオプティクス型モジュールは、レーザダイオード（以下「ＬＤ」という。）、フォトダイオード（以下「ＰＤ」という。）、薄膜フィルタ、レンズなどの部品から構成されたものである。ＰＬＣモジュールは、シリコン基板上に石英導波路が作製され、これにＬＤ、ＰＤなどが表面実装されたものである。両者とも一長一短を有するが、光出力をモニターしながらの光軸調整を必要としないＰＬＣモジュールの方が、コスト及びデリバリーの点で有利と言える。このようなＰＬＣモジュールの実装方法は、一般にパッシブアライメント実装と呼ばれている。パッシブアライメント実装には様々な技術がある（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
図１０乃至図１２はパッシブアライメント実装を用いる光導波路デバイスの一例を示し、図１０は図１２におけるＩ−Ｉ線縦断面図、図１１は図１２におけるII−II線縦断面図、図１２は平面図である。図１３は図１０乃至図１２の光導波路デバイスの一部であるＰＤチップを示し、図１３［１］は平面図、図１３［２］は底面図である。以下、図１０乃至図１３に基づき説明する。
【０００４】
光導波路デバイス５０は、ＰＬＣ６０とＰＤチップ８０とから成るＰＬＣモジュールであり、ＰＬＣ６０上にＰＤチップ８０がパッシブアライメントによって実装されている。ＰＬＣ６０は、シリコン基板６１上に、下部クラッド層６２、コア６３、埋め込み層６４、上部クラッド層６５、ミラー平坦化層６６、電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ、ミラー６８、溝６９、斜面７０、標識体７１ａ〜７１ｄ等を有する。ＰＤチップ８０は、化合物半導体などから成るチップ本体８１と、チップ本体８１の下面に形成された受光面８２、電極８３ａ，８３ｂ及び標識体８４ａ〜８４ｄと、チップ本体８１の上面に形成された電極８５とを有する。そして、ＰＬＣ６０の電極６７ｂ上にＰＤチップ８０の電極８３ａがバンプ５１ａ，５１ｂを介して接続され、ＰＬＣ６０の電極６７ｃ上にＰＤチップ８０の電極８３ｂがバンプ５１ｃ，５１ｄを介して接続され、ＰＬＣ６０の電極６７ａ上にＰＤチップ８０の電極８５がワイヤ５２を介して接続されている。なお、図１２では、煩雑になるので、ＰＤチップ８０の電極８５を省略している。図１３では、電極８３ａ，８３ｂ及び標識体８４ａ〜８４ｄを成す金属膜を、ハッチングで示している。
【０００５】
図１４は、図１０の光導波路デバイスにおけるパッシブアライメント実装を示す説明図である。図１５は図１４のパッシブアライメント実装で使用する標識体及び画像を示す平面図であり、図１５［１］はＰＤチップの標識体、図１５［２］はＰＬＣの標識体、図１５［３］は両者の標識体同士を重ねた画像である。以下、図１０乃至図１５に基づき、パッシブアライメント実装について説明する。
【０００６】
図１０乃至図１２に示すように、光導波路デバイス５０は、光導波路であるコア６３からの出射光Ｌを、ミラー６８によって上方向に跳ね上げ、ＰＬＣ６０の表面に実装されたＰＤチップ８０の受光面８２に入れるように動作する。ここで、ＰＬＣ６０のコア６３やミラー６８に対し、精度よくＰＤチップ８０が実装されなければ、受光面８２における光のケラレが生じて受光効率が低下してしまう。この傾向は、ＰＤチップ８０の受光面８２の径が小さいほど顕著になる。そこで、ＰＬＣ６０及びＰＤチップ８０に、それぞれ実装用の標識体７１ａ〜７１ｄ，８４ａ〜８４ｄを設けている。そして、図１４に示すように、ＰＬＣ６０の底面から赤外光Ｒ１を照射し、ＰＬＣ６０及びＰＤチップ８０を透過した赤外線Ｒ２をカメラ５５で認識する。このとき、標識体７１ａ，…と標識体８４ａ，…との中心が一致するように互いの位置を合わせることにより、ＰＬＣ６０にＰＤチップ８０を実装する。こうすることで、ＰＬＣ６０とＰＤチップ８０との位置関係が精度よく保たれるので、安定した受光効率が得られる。
【０００７】
前述したように、ＰＬＣ６０とＰＤチップ８０とを重ねるように配置し、ＰＬＣ６０及びＰＤチップ８０を透過した赤外光Ｒ２によって両者の標識体７１ａ…，８４…を画像認識する。このとき、標識体７１ａ…，８４…を認識するためには、赤外光を遮光する材料で標識体７１ａ…，８４…を形成しなくてはならない。例えば、ＰＤチップ８０側に図１５［１］のような形状の標識体８４ａ〜８４ｄを形成しておき、ＰＬＣ６０側に図１５［２］のような形状の標識体７１ａ〜７１ｄを形成しておくことで、認識画面上では図１５［３］のような形状の画像が見える。標識体７１ａ，…と標識体８４ａ，…との中心が一致するように位置合わせすることで、精度のよい実装が可能となる。
【０００８】
図１６はＰＬＣ側の標識体を示し、図１６［１］は平面図、図１６［２］は図１６［１］におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１０と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０００９】
図１６は、図１０におけるＰＬＣ６０の一部を抜き出して示したものである。シリコン基板６１上には、下部クラッド層６２、標識体７１ａ、埋め込み層６４及び上部クラッド層６５が積層されている。標識体７１ａの材料には、金属膜としてクロムが用いられている。
【００１０】
図１７は図１４の標識体を含むＰＬＣの製造方法を示し、図１７［１］〜図１７［７］の順に工程が進行する。以下、この図面に基づき説明する。
【００１１】
まず、シリコン基板６１上に、シリコン酸化膜から成る下部クラッド層６２をプラズマＣＶＤで成膜する。その後、所定の条件で熱処理を施す（図１７［１］）。続いて、下部クラッド層６２上に、標識体７１ａ，７１ｂとなるクロム膜７１を成膜する（図１７［２］）。続いて、フォトリソグラフィ技術によってクロム膜７１上に所定形状のレジストパターンを形成し、クロム膜７１をエッチングすることにより標識体７１ａ，７１ｂを形成する（図１７［３］）。
【００１２】
その上から、後にコア６３となるコア層６３’をプラズマＣＶＤで成膜する。その後、所定の条件で再び熱処理を施す（図１７［４］）。この熱処理では、標識体７１ａ，７１ｂを成すクロムが耐えられる温度以下にしなければならない。これ以降の熱処理でも同じ制約を受ける。
【００１３】
続いて、標識体７１ａ，７１ｂを基準にして、フォトリソグラフィ技術によってコア層６３’上に所定形状のレジストパターンを形成し、コア層６３’をエッチングすることによりコア６３を形成する（図１７［５］）。このとき、コア６３を形成するためのマスクと標識体７１ａ，７１ｂとの間に生ずるズレは、後にパッシブアライメントで実装されるＰＤチップ８０とコア６３との位置ズレとなる。
【００１４】
続いて、その上に埋め込み層６４を成膜し、これに熱処理を加えて埋め込み層６４を溶融させることにより、コア６３を埋め込んで表面を平坦化する（図１７［６］）。最後に、その上に上部クラッド層６５を成膜し、熱処理を施してＰＬＣ６０の基本構造が完成する（図１７［７］）。この他に、必要に応じて、電極やミラーなどの工程が加わったり挿入されたりする。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−６２４４７号公報
【特許文献２】特表２００３−５１２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の金属膜から成る標識体には次のような問題があった。
【００１７】
（イ）．通常、ＰＬＣの製造工程では、光損失に影響を与えるＯＨ基やＮＨ基の離脱や導波路の埋め込みのため、非常に高温の熱処理（例えば１０００℃）が必要である。しかし、一般的な遮光材である金属（例えばクロムなど）は、ある温度以上になると酸化して形状が崩れたり、導波路を構成するシリコン酸化膜のリフローに伴って位置が変わったりしてしまう。このため、導波路として十分に透明化させるのに必要な熱処理温度まで上げることができなく、伝播損失など導波路の基本特性を犠牲にせざるを得なかった。なお、上部クラッド層成膜後の熱処理完了後に、コアを基準として標識体をパターニングする方法によってこの問題を回避することができるが、その場合は、コアと標識体の高さ位置が大きく異なってしまうため、標識体パターニング用マスクをコアに対してアライメントする際、コアがデフォーカスされ、コア位置に対して精度よく標識体を形成することができなくなる。
【００１８】
（ロ）．標識体を基準にしてコアを形成するため、標識体とコアとの位置決め誤差が生じていた。このズレは、熱処理によるウェハの反りやマスクアライナー精度などにより少なからず必ず発生してしまう。そのため、パッシブアライメントにおいて標識体同士を正確に合わせても、光軸同士にずれが生ずる。
【００１９】
（ハ）．金属膜の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程などが必要となるので、製造工程が複雑になっていた。
【００２０】
本発明の目的は、熱処理温度にも耐え得る標識体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するため、本発明に係る標識体は、光照射によって存在が認識される標識を有する標識体であって、
前記標識は透光性の層内に形成され、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせるものであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明に係る標識体の製造方法は、光照射によって存在が認識される標識体を製造する方法であって、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせる標識を、透光性の層内に形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせる標識を透光性の層内に形成する、例えばボイドを形成してこれを標識として適用することにより、金属製の標識体に比べて耐熱性を著しく向上でき、かつ、標識の回折により金属製の標識体と同等のコントラストを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態に係る標識体は図１に示すように、基本的な構成として、光照射によって存在が認識される標識体であって、透光性の層１内に形成された標識２を有し、前記標識２が、照射される光３を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせるものであることを特徴とするものである。
【００２５】
図１に示すように、光３が層１内の標識２に照射されると、標識２が光３を矢印で示すように回折して周辺４とのコントラスト差を生じる。したがって、標識２が光３を回折する状態を光学的にモニターすることで、周辺とのコントラスト差により標識２を識別する。
【００２６】
なお、図１では、標識２は１個を図示したが、これに限られるものではない。図１に示すように、標識２を単体構造として独立させて形成することにより、単体構造の標識２それ自体が周辺４とのコントラスト差を生じさせることとなり、特定すべき位置を認識する標識体として構成してもよい。また、図２に示すように、標識２を複数組み合わせ、それぞれの標識２の位置関係から特定すべき位置を決定する構成としてもよいものである。図２の場合、複数の標識２から構成される標識体は、リング状の線分の内外領域で周辺４とのコントラスト差を生じさせ、そのコントラスト差を利用してリング状の中心位置を認識する場合での標識体として用いられる。図２では、標識体における複数の標識２をリング状に配置したが、これに限られるものではなく、複数の標識２を組み合わせる形状は、標識体の使用目的などを考慮して種々変更することができるものである。
【００２７】
本発明の実施形態に係る標識体を製造するにあたっては、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせる標識２を、透光性の層１内に形成する。具体的に説明すると、例えば、平面光波回路（ＰＬＣ）の光導波路を形成する過程において、前記光導波路を形成する層に例えばボイドを積極的に形成し、前記ボイドを標識２に適用する。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、照射される光を回折して周辺とのコントラスト差を生じさせる標識を透光性の層内に形成する、例えばボイドを形成してこれを標識として適用することにより、金属製の標識体に比べて耐熱性を著しく向上でき、かつ、標識の回折により金属製の標識体と同等のコントラストを実現できる。
【００２９】
次に、本発明の実施形態に係る標識体を具体例に基づいて更に詳細に説明する。
（実施形態１）
【００３０】
図３に示す層１として、平面光波回路（ＰＬＣ）の光導波路を形成する層を選定し、この層に標識２を形成した標識体を実施形態１として説明する。
【００３１】
図３〜図５に示すように、平面光波回路（以下、ＰＬＣと表記する。）２０上にＰＤチップ８０をパッシブアライメントによってハイブリッド実装することで、光導波路デバイス１０が構成されている。
【００３２】
ＰＬＣ２０は図３に示すように、シリコン基板６１上に、下部クラッド層６２、コア６３、埋め込み層６４、上部クラッド層６５、ミラー平坦化層６６、電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ、ミラー６８、溝６９、斜面７０、標識体１１ａ〜１１ｄ、円筒部１２ａ，１２ｂ，…等を有する。つまり、シリコン基板６１上に下部クラッド層６２が積層され、下部クラッド層６２上の一部にコア６３及び円筒部１２ａ，…が設けられ、これらの上に埋め込み層６４が積層され、これにより円筒部１２ａ，…内にボイドから成る標識体１１ａ〜１１ｄが形成され、埋め込み層６４上に上部クラッド層６５が積層されている。電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ及びミラー６８は金から成る。
【００３３】
図１に示す透光性を有する層１は、図３ではＰＬＣ２０の光導波路を形成する層、具体的には、図１に示す標識２としてのボイド１１ａ，１１ｂが前記クラッド層６２上に成膜されたコア６３と同一の層内に形成されている。前記コア６３と同一の層がコア６３と同質材で成膜されている。図２では、コア６３と同一の層が埋め込み層６４内に取り込まれるため、埋め込み層６４のみを図示している。コア６３と同一の層について製造方法を説明する際に具体的に説明する。なお、標識２であるボイド１１ａ，１１ｂは、コア６３と同一の層に形成したが、これに限られるものではなく、例えば下部クラッド層６２，上部クラッド層６５，埋め込み層６４などの一部に形成してもよいものである。また、基板としてシリコン基板６１を用い、光素子としてＰＤチップ８０を用いている。
【００３４】
ＰＤチップ８０は、化合物半導体などから成るチップ本体８１と、チップ本体８１の下面に形成された受光面８２、電極８３ａ，８３ｂ及び標識体８４ａ〜８４ｄと、チップ本体８１の上面に形成された電極８５とを有する。そして、ＰＬＣ２０の電極６７ｂ上にＰＤチップ８０の電極８３ａがバンプ５１ａ，５１ｂを介して接続され、ＰＬＣ２０の電極６７ｃ上にＰＤチップ８０の電極８３ｂがバンプ５１ｃ，５１ｄを介して接続され、ＰＬＣ２０の電極６７ａ上にＰＤチップ８０の電極８５がワイヤ５２を介して接続されている。ワイヤ５２は金から成る。バンプ５１ａ，…は、はんだ又は金から成る。なお、図５では、煩雑になるので、ＰＤチップ８０の電極８５を省略している。電極８３ａ，８３ｂ及び標識体８４ａ〜８４ｄは、図１３に示すものと同じである。
【００３５】
図６は図１における標識体及びその画像を示す平面図であり、図６［１］はＰＤチップの標識体、図６［２］はＰＬＣの標識体、図６［３］は両者の標識体同士を重ねた画像である。以下、図１乃至図４に基づき説明する。
【００３６】
図３乃至図５に示すように、光導波路デバイス１０は、光導波路であるコア６３からの出射光Ｌを、ミラー６８によって上方向に反射し、その反射光がＰＬＣ２０の表面に実装されたＰＤチップ８０の受光面８２に入射するように動作する。ここで、ＰＬＣ２０のコア６３やミラー６８に対し、精度よくＰＤチップ８０が実装されなければ、受光面８２における光のケラレが生じて受光効率が低下してしまう。この傾向は、ＰＤチップ８０の受光面８２の径が小さいほど顕著になる。そこで、ＰＬＣ２０及びＰＤチップ８０に、それぞれ実装用の標識体１１ａ〜１１ｄ，８４ａ〜８４ｄを設けている。そして、図１４に示す方法と同じように、標識体１１ａ，…と標識体８４ａ，…との中心が一致するように互いの位置を合わせることにより、ＰＬＣ２０にＰＤチップ８０を実装する。こうすることで、ＰＬＣ２０とＰＤチップ８０との位置関係が精度よく保たれるので、安定した受光効率が得られる。
【００３７】
標識体８４ａ…は金属膜から成るので、赤外光を遮光し、標識体１１ａ…はボイドから成るので、赤外光を回折（屈折、反射等を含む。）する。これにより、標識体１１ａ…，８４ａ…が認識される。例えば、ＰＤチップ８０側に図６［１］のような形状の標識体８４ａ〜８４ｄを形成しておき、ＰＬＣ２０側に図６［２］のような形状の標識体１１ａ〜１１ｄを形成しておくことで、認識画面上では図６［３］のような形状の画像が見える。標識体１１ａ，…と標識体８４ａ，…との中心が一致するように位置合わせすることで、精度のよい実装が可能となる。なお、図６［２］では、標識体１１ａ〜１１ｄのそれぞれの周囲に、円筒部１２ａ〜１２ｄを示している。
【００３８】
図７は本実施形態１の標識体を示しており、図７［１］は平面図、図７［２］は図７［１］におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３９】
図７は、図３におけるＰＬＣ２０の一部を抜き出して示したものである。シリコン基板６１上には、下部クラッド層６２、標識体１１ａ、円筒部１２ａ，埋め込み層６４及び上部クラッド層６５が積層されている。標識体１１ａは、シリコン酸化膜の埋め込み層６４中に形成されたボイドから成る。ボイドとは、単なる空洞や空隙であるから、ボイド周囲の素材の限界まで加熱することができる。したがって、金属などから成る標識体に比べて、大幅に耐熱性が向上する。しかも、ボイド内の屈折率は１程度であるから、ボイドの周囲の素材との屈折率差を十分に得ることができ、これにより高コントラストの標識体が実現される。これに加え、標識体１１ａは、コアを形成するためのマスクと同一マスク内のパターンで形成すれば、コアとの相対位置が非常に精度よく保たれる。また、金属製のマークに比べて、金属を成膜及びエッチングする必要がないので、製造工程が簡略化される。
【００４０】
ＰＬＣ２０は、標識体１１ａを備えたことにより、標識体１１ａの耐熱性を考慮することなく、必要な熱処理温度まで上げられるので、伝播損失の少ない導波路が得られる。
【００４１】
図８は図７の標識体を含むＰＬＣの製造方法を示す断面図であり、図８［１］〜図８［５］の順に工程が進行する。以下、この図面に基づき説明する。
【００４２】
まず、シリコン基板６１上に、シリコン酸化膜から成る下部クラッド層６２をプラズマＣＶＤで成膜する。その後、所定の条件で熱処理を施す（図８［１］）。続いて、下部クラッド層６２上にコア層６３ａをプラズマＣＶＤで成膜する。その後、所定の条件で再び熱処理を施す（図８［２］）。この熱処理では、従来と異なり、標識体の耐熱性を考慮する必要はない。これ以降の熱処理でも同じである。
【００４３】
続いて、フォトリソグラフィ技術によってコア層６３ａ上に所定形状のレジストパターンを形成し、コア層６３ａをエッチングすることにより、コア６３及び円筒部１２ａ，１２ｂを形成する（図８［３］）。このとき、コア６３と円筒部１２ａ，１２ｂとは、フォトリソグラフィの同一マスク内のパターンによって同時に形成する。そのため、一度のフォトリソグラフィを使ってコア６３とボイドから成る標識体１１ａ，１１ｂとを同時に形成できるので、コア６３に対するボイドすなわち標識体１１ａ，１１ｂの位置が極めて正確になる。なお、標識体１１ａ，１１ｂとしてのボイドが形成される上述したコア６３と同一の層がコア層６３ａに相当する。
【００４４】
このときに使用するマスクの一例を図９に示す。図９では、実際に使用するマスクからＰＬＣ一個分を抜き出して示している。図９において、同一のマスク３０に、コア形成用のパターン６３ｂと円筒部形成用のパターン１２ｅ〜１２ｈとが設けられている。マスク３０に対応するフォトレジスト膜は、ポジ型であるので、マスク３０を透過した紫外光の当たった部分が現像液で除去される。
【００４５】
続いて、その上に埋め込み層６４を成膜し、これに熱処理を加えて埋め込み層６４を溶融させることにより、コア６３を埋め込んで表面の平坦性を高めるとともに、円筒部１２ａ，１２ｂ内にボイドから成る標識体１１ａ，１１ｂを形成する（図８［４］）。埋め込み層６４は、低融点のシリコン酸化膜（例えばＢＰＳＧ膜）である。円筒部１２ａ，１２ｂを埋め込み層６４で覆うとき、それらの界面に気体が取り込まれて、ボイドが形成される。つまり、円筒部１２ａ，１２ｂが下部クラッド層６２上で空間を囲む形状を呈するので、その空間内に気体が取り込まれる。この気体は、埋め込み層６４形成時の雰囲気ガスである。
【００４６】
また、図８［３］において、円筒部１２ａ，１２ｂの幅（内径）Ｗ及び深さＤ、並びに埋め込み層６４の軟化温度及び熱処理温度（リフロー温度）などを適切に設定することにより、円筒部１２ａ，１２ｂ内にボイドを確実に形成できる。埋め込み層６４の軟化温度は、ドーパント濃度（ＢＰＳＧ膜であればＢ又はＰの濃度）で調整される。このとき、幅Ｗは狭いほど、深さＤは深いほど、埋め込み層６４の軟化温度は高いほど、埋め込み層６４の熱処理温度は低いほど、それぞれボイドが発生しやすくなる。埋め込み層６４の軟化温度や熱処理温度は、屈折率を設計に合わせるなど、他の物性からの制約を受ける。そのため、幅Ｗ及び深さＤの適切な値は、このようなプロセス条件によって大きく変化するので、実際には実験的に定められる。なお、ボイドの断面は、埋め込み層６４の熱処理によって楕円状乃至円状になる。
【００４７】
続いて、その上に上部クラッド層６５を成膜し、熱処理を施してＰＬＣ２０の基本構造が完成する（図８［５］）。
【００４８】
その後の工程について、図３乃至図５に基づき説明する。まず、図８［５］のＰＬＣ２０の基本構造に対して、図４及び図５に示すように、ダイシングによって溝６９を形成し、続いて斜めダイシングによって斜面７０を形成する。続いて、その上にミラー平坦化層６６を成膜し、熱処理することでミラーとなる部分を平坦化する。ミラー平坦化層６６は、リフロー膜すなわち溶融しやすいシリコン酸化膜であり、基本的には埋め込み層６４と同じ材質である。最後に電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ及びミラー６８をパターニングして完成となる。そして、ＰＤチップ８０を前述のように位置調整した後、ＰＬＣ２０上に実装することにより、光導波路デバイス１０が得られる。両者の接合は半田バンプでも金バンプによる熱圧着でもよい。また、光導波路デバイス１０は、ＰＬＣ２０とこれに実装されたＰＤチップ８０とを備えたことにより、金属製の標識体と異なり標識体１１ａが酸化したり位置ズレしたりしないので、ＰＬＣ２０に高精度にＰＤチップ８０を実装することができる。したがって、高性能、高品質及び高精度の光導波路デバイス１０が得られる。
【００４９】
次に、本実施形態１の特徴について、図３乃至図５に基づき説明する。本実施形態１では、コア６３のパターンと円筒部１２ａ，…のパターンとを備えた一枚のフォトマスクで、コア６３及び円筒部１２ａ，…を形成する。この工程では、円筒部１２ａ，…がコア６３と同じ材質で形成されるため、熱処理温度は一切制約を受けない。また、円筒部１２ａ，…形成用パターンは閉塞された十分小さな領域を備えており、この部分は埋め込み層６４の熱処理によっても埋め込まれずに空洞となる。言い換えれば、埋め込み層６４で埋まらないほど小さい空隙を円筒部１２ａ，…内に確保することが重要となる。通常、このような空洞はボイドと呼ばれ、極力発生しないように、埋め込み層６４を分割したり、熱処理温度を変えたりするが、本実施形態１では逆にボイドを標識体１１ａ，…として機能させるところに特徴がある。このボイドで形成された標識体１１ａ，…は、光を遮光することは無いが、回折させるため、他の部分とのコントラストが明瞭となり輪郭をカメラで認識できる。
【００５０】
なお、本発明の実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではない。光素子は、ＰＤに限らず、例えば面発光レーザなどでもよい。その場合は光の方向が逆になるだけである。ボイドを発生させるための空隙は円筒部の内部の確保したが、これに限られるものではなく、円筒状以外にも一般的な標識体の幾何学的形状としてもよい。また、ボイドを発生させるための空隙は、円筒部による筒状としたが、これに限られるものではない。空隙は、平行、円形或いは楕円形などの幾何学的な形状としてもよいものである。
【００５１】
ボイド内は、気体の他に真空としてもよい。ボイド内を真空にするには、例えば、真空アニールにて埋め込み層のリフロー処理を行えばよい。その際、アニール処理前にはボイドが形成されておらず、形状がやや庇状になるよう埋め込み層を堆積させる技術を利用する。この技術によって、埋め込み層の軟化に伴ってボイドを形成させることで、内部が真空のボイドを形成することができる。
【００５２】
上記各実施形態ではアライメント用標識体について説明したが、本発明の実施形態に係る標識体は情報記録用標識体としてもよい。本発明の実施形態に係る情報記録用標識体の構造、製造方法、作用、効果等は、以上説明したアライメント用標識体と同じである。例えば、前述のアライメント用標識体と同じ製造方法を用い、コア及びアライメント用標識体と同時に例えば製造番号などを示す情報記録用標識体を形成できる。このとき、光ディスクのピットと同様に、一個のボイドが１ビットの情報を示すようにしてもよい。例えば図７に示す標識体は１ビットの情報を示している。又は、ボイドを数字、文字、記号などの形状にすることによって、多種多様な情報を示すようにしてもよい。本発明の実施形態に係る情報記録用標識体によれば、汎用の光ディスクなどでは得られない、極めて耐熱性に優れた情報記録媒体を実現できる。なお、本発明の実施形態に係る標識体は、アライメント用及び情報記録用に限らず、様々な用途に使うことができる。
コメント；ＣＤをイメージしているようですが、ＣＤの記録媒体に敢えてボイドを形成する必要がないように思われますが、如何でしょうか。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
分散補償デバイス、可変波長光源、ＤＰＳＫ用１バイト遅延デバイスなど、ＰＬＣ技術を利用した様々なデバイスへの応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る標識体の基本的な構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す標識体の変更例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る光導波路デバイスを示すものであり、図５におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
【図４】本発明実施形態１に係る光導波路デバイスを示すものであり、図５におけるII−II線縦断面図である。
【図５】実施形態１に係る光導波路デバイスを示す平面図である。
【図６】図１における標識体及びその画像を示す平面図であり、図６［１］はＰＤチップの標識体、図６［２］はＰＬＣの標識体、図６［３］は両者の標識体同士を重ねた画像である。
【図７】図３における標識体を示し、図７［１］は平面図、図７［２］は図７［１］におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
【図８】図１におけるＰＬＣの製造方法を示す断面図であり、図８［１］〜図８［５］の順に工程が進行する。
【図９】図８の工程で用いるマスクの一例を示す平面図である。
【図１０】関連する光導波路デバイスの一例を示し、図１２におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
【図１１】関連する光導波路デバイスの一例を示し、図１２におけるII−II線縦断面図である。
【図１２】関連する光導波路デバイスの一例を示す平面図である。
【図１３】図１０の光導波路デバイスの一部であるＰＤチップを示し、図１３［１］は平面図、図１３［２］は底面図である。
【図１４】図１０の光導波路デバイスにおけるパッシブアライメント実装を示す説明図である。
【図１５】図１４のパッシブアライメント実装で使用する標識体及び画像を示す平面図であり、図１５［１］はＰＤチップの標識体、図１５［２］はＰＬＣの標識体、図１５［３］は両者の標識体同士を重ねた画像である。
【図１６】関連するＰＬＣ側の標識体を示し、図１６［１］は平面図、図１６［２］は図１６［１］におけるＩ−Ｉ線縦断面図である。
【図１７】図１６の標識体を含むＰＬＣの製造方法を示し、図１７［１］〜図１７［７］の順に工程が進行する。
【符号の説明】
【００５５】
１０  光導波路デバイス
１１ａ〜１１ｄ  標識体
１２ａ〜１２ｄ  円筒部
２０  ＰＬＣ
３０  マスク
８０  ＰＤチップ（光素子）
６１  シリコン基板（基板）
６２  下部クラッド層
６３  コア
６４  埋め込み層
６５  上部クラッド層
【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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【図１７】
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