(57)【要約】【課題】光部品の製造効率や歩留まりを高める。【解決手段】半導体親基板２０において、複数の光部品形成領域部Ｈを設定し、隣り合う光部品形成領域部Ｈの境界面Ｌを貫いて光ファイバ配置用溝部８を形成する。その後、半導体親基板２０と上部親基板２１と下部親基板２２の親基板接合体２４を形成する。そして、光部品形成領域部Ｈの境界面Ｌの位置に形成された切り込み溝２５を利用し親基板接合体２４を破断して、半導体基板２と上部基板３と下部基板４から成る積層体２６を複数形成する。積層体２６の側面の光ファイバ配置用溝部８の開口部２７から光ファイバ１０の先端部を挿入、固定して光部品１が完成する。サイズが大きい親基板の状態で微細加工や基板接合を行うので、製造効率を向上できる。親基板接合体２４の分離分割にダイシングを利用しないので、ダイシングに因る問題を防止できて歩留まりが向上する。【選択図】　　　　図１
2004109979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に光部品形成領域部を複数設定し、隣接する光部品形成領域部の境界面を貫いて前記光ファイバ配置用溝部を半導体親基板に形成する工程と、
前記半導体親基板の表面に上部親基板を接合して親基板接合体を形成する工程と、
光部品形成領域部の境界位置に合わせて、少なくとも上部親基板の厚み方向に切り込み溝を形成する工程と、
その切り込み溝を利用して上部親基板の切り残し部および半導体親基板を破断して親基板接合体を分離し、側面に光ファイバ配置用溝部の開口部が形成された前記半導体基板と上部基板の積層体を作製する工程と
を備えたことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項２】
光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に光部品形成領域部を複数設定し、隣接する光部品形成領域部の境界面を貫いて前記光ファイバ配置用溝部を半導体親基板に形成する工程と、
前記半導体親基板の表面に上部親基板を接合して親基板接合体を形成する工程と、
光部品形成領域部の境界位置と光ファイバ配置用溝部とが交差する部分に、親基板接合体の表面側から光ファイバ配置用溝部に達する孔部を形成するか、あるいは、親基板接合体の表面側から底面側に貫通する孔部を形成する工程と、
親基板接合体の前記孔部に封止部材を充填する工程と、
この後に、親基板接合体を光部品形成領域部の境界面に合わせて切断し、前記半導体基板と上部基板の積層体を作製する工程と、
その積層体から封止部材を除去して該積層体の光ファイバ配置用溝部の開口部を貫通する工程と
を備えたことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項３】
封止部材が充填される孔部の形成工程を親基板接合体の形成工程の後に設けるのに代えて、親基板接合体を形成する前に、少なくとも上部親基板には予め、光部品形成領域部の境界位置と光ファイバ配置用溝部とが交差する部分に、表面側から底面側に貫通する孔部を形成することを特徴とする請求項２記載の光部品の製造方法。
【請求項４】
光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に複数の光部品形成領域部を互いに緩衝帯を介して設定し、半導体親基板表面の各光部品形成領域部内にそれぞれ前記光ファイバ配置用溝部を形成する工程と、
半導体親基板表面の各光部品形成領域部間の緩衝帯の位置および各光部品形成領域部内の予め定めた接合位置で上部親基板と接合して、親基板接合体を形成する工程と、
各光部品形成領域部間の緩衝帯の両側の光部品形成領域部境界線の位置に、少なくとも上部親基板の厚み方向に切り込み溝を形成する工程と、
各光部品形成領域部間の緩衝帯の中央ラインに沿って親基板接合体を切断して前記半導体基板と上部基板の積層体毎に分離する工程と、
前記切り込み溝を利用して上部基板の切り残し部および半導体基板を破断して前記切り込み溝よりも外側の余剰部分を除去し、前記半導体基板と上部基板の積層体の側面に光ファイバ配置用溝部の開口部を形成する工程と
を備えたことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項５】
光部品は光スイッチと成し、この光スイッチの半導体基板には少なくとも３本の光ファイバ配置用溝部を形成し、また、半導体基板には、それら光ファイバ配置用溝部にそれぞれ配置される光ファイバの光接続切り換え用のミラーを変位制御自在に配置形成する請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の光部品の製造方法。
【請求項６】
半導体基板には、４本の光ファイバ配置用溝部を、ミラーの配置領域を中心にして、十文字形状に配置形成して、光部品である光スイッチを作製することとし、当該光スイッチは、それら４本の光ファイバ配置用溝部の中心部からミラーが退避しているときには、それら各光ファイバ配置用溝部に配設されている光ファイバは、それぞれ、先端面が向き合っている光ファイバ同士が光接続し、４本の光ファイバ配置用溝部の中心部にミラーが進入しているときには、光ファイバはミラーによる光の反射先の隣の光ファイバに光接続する構成を有することを特徴とする請求項５記載の光部品の製造方法。
【請求項７】
半導体基板はシリコン基板により構成され、上部基板はガラス基板により構成されており、それらシリコン基板とガラス基板は陽極接合手法により接合することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の光部品の製造方法。
【請求項８】
半導体基板の底面側には下部基板を接合することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の光部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを備えた光部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
光部品の一種である光スイッチの一例を図５（ａ）に示す模式的な分解図により説明する。光スイッチ１は、例えばシリコンの半導体基板２と、例えばガラスの上部基板３と、例えばガラスの下部基板４とから成る三層構造を備えている。
【０００３】
半導体基板２におけるほぼ中央部には、凹部５と、凹部５の内部空間にミラー６とが形成されている。なお、図５（ａ）では、分かり易くするために凹部５の上方側にミラー６が配置されているが、実際には、ミラー６は凹部５の内部に収容されている。
【０００４】
ミラー６は、後述するミラー駆動手段７によって変位制御可能に形成される。ミラー６は、半導体基板２をＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術等により微細加工して形成されたミラー基部の表面に、例えばＡｕ等の反射膜を設けることによって形成される。
【０００５】
半導体基板２の表面側には、半導体基板２の端縁部から凹部５に至る４本の光ファイバ配置用溝部８が、十文字形状に配置形成されている。各光ファイバ配置用溝部８には、それぞれ、光ファイバ１０の先端部が配置される。さらに、半導体基板２の表面側の光ファイバ配置用溝部８を避けた領域には、ミラー６を変位駆動させるためのミラー駆動手段７が形成される。
【０００６】
ミラー駆動手段７の一例を図６に示す。この例のミラー駆動手段７は、半導体基板２を微細加工して形成される。ミラー駆動手段７は、半導体基板２に固定された櫛歯形状の固定電極１２と、半導体基板２から浮いた状態に形成され固定電極１２と間隔を介して噛み合う櫛歯形状の可動電極１３と、半導体基板２の固定部１４に両端部が接続された梁１５ａ，１５ｂと、これら梁１５ａ，１５ｂと可動電極１３とミラー６を連結する梁１６とから構成されている。このミラー駆動手段７では、外部の電圧印加手段（図示せず）によって、固定電極１２と可動電極１３間に電圧を印加すると、その電圧印加によって、固定電極１２と可動電極１３間に静電引力が発生する。これにより、梁１５ａ，１５ｂが撓んで可動電極１３が固定電極１２側に引き寄せられ、梁１６が図のＡ方向に変位して、ミラー６が変位する。
【０００７】
なお、図５に示す光スイッチ１を構成する上部基板３において光ファイバ配置用溝部８に対向する部分には、凹部１８が形成されており、光ファイバ配置用溝部８から上側に食み出した光ファイバ１０の先端上部が凹部１８内に収容される。
【０００８】
光スイッチ１では、図５（ｂ）に示すように、４本の光ファイバ１０（１０１〜１０４）の十文字状配置の中心部にミラー６が位置する場合には、例えば、光ファイバ１０１を伝搬してきた光は、光ファイバ１０１の先端面から出射しミラー６によって反射する。そして、その反射光は、反射先の隣の光ファイバ１０４の先端面に進入し、光ファイバ１０４を通って外部に出射される。また同様に、光ファイバ１０２を伝搬してきた光は、光ファイバ１０２の先端面から出射しミラー６によって反射して、反射先の隣の光ファイバ１０３の先端面に進入し、光ファイバ１０３を通って外部に出射される。
【０００９】
また、図５（ｃ）に示すように、ミラー駆動手段７によってミラー６が４本の光ファイバ１０（１０１〜１０４）の十文字状配置の中心部から退避している場合には、例えば、光ファイバ１０１を伝搬してきた光は、光ファイバ１０１の先端面から出射し、当該光ファイバ１０１の先端面と対向して配置された光ファイバ１０３の先端面に進入し、光ファイバ１０３を通って外部に出射される。また同様に、光ファイバ１０２を伝搬してきた光は、光ファイバ１０２の先端面から出射し、当該光ファイバ１０２の先端面と対向して配置された光ファイバ１０４の先端面に進入し、光ファイバ１０４を通って外部に出射される。
【００１０】
このように、光スイッチ１では、ミラー駆動手段７によるミラー６の変位制御によって、４本の光ファイバ１０（１０１〜１０４）の光接続の組み合わせを切り換えることができる。
【００１１】
このような光スイッチ１は例えば次に示すように製造される。例えばシリコンの半導体親基板と、例えばガラスの下部親基板とを陽極接合する。その後、半導体親基板の表面にマトリックス状に複数の光スイッチ形成領域部を定め、各光スイッチ形成領域部にそれぞれ微細加工を利用して凹部５とミラー６とミラー駆動手段７と光ファイバ配置用溝部８を形成する。そして、半導体親基板と下部親基板から成る接合体を光スイッチ形成領域部の境界線の位置で切断し、各光スイッチ形成領域部毎に分離する。なお、接合体の切断には、ダイシング装置等が用いられる。
【００１２】
この後に、分離された各光スイッチ形成領域部の半導体基板２の光ファイバ配置用溝部８に、光ファイバ１０の先端部を配置する。その後、半導体基板２の上部に、凹部１８が予めエッチング形成された上部基板３が、接着剤を用いて固定される。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−１１９１２３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光スイッチ１の製造工程では、半導体親基板と下部親基板との接合体から分離した各光スイッチ形成領域部の半導体基板２の上側に１つずつ上部基板３を固定しなければならなかった。通常使用される光ファイバ１０の直径は１２５μｍと極めて細いことからも分かるように、分離された半導体基板２は微細なものであり、この微細な半導体基板２に上部基板３を固定することは時間と手間が掛かり、作業性が非常に悪いという問題がある。
【００１５】
また、半導体基板２と上部基板３を接着剤で固定するため、半導体基板２と上部基板３の接合強度は満足できるものではなかった。さらに、半導体基板２と上部基板３を接続するための接着剤が半導体基板２の凹部５内に入り込み、この接着剤が光の伝搬を妨げる等の問題を発生させる場合があった。
【００１６】
さらにまた、半導体親基板の上面が殆ど保護されていない状態で、半導体親基板と下部親基板の接合体をダイシングするため、半導体親基板にダイシングカッターの冷却用の水が被り、微細加工されたミラー駆動手段７等が破損してしまうという問題が発生する場合がある。また、半導体基板２の上面に切削くずが付着してしまい、半導体基板２と上部基板３の接合強度が不良となる等の問題が発生する。このような様々な問題が発生して光スイッチ１の歩留まりを低下させている。
【００１７】
この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、光部品の製造効率を高めると共に、光部品の歩留まりを向上させることができる光部品の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明の一つの構成は、光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に光部品形成領域部を複数設定し、隣接する光部品形成領域部の境界面を貫いて前記光ファイバ配置用溝部を形成する工程と、
前記半導体親基板の表面に上部親基板を接合して親基板接合体を形成する工程と、
光部品形成領域部の境界位置に合わせて、少なくとも上部親基板の厚み方向に切り込み溝を形成する工程と、
その切り込み溝を利用して上部親基板の切り残し部および半導体親基板を破断して親基板接合体を分離し、側面に光ファイバ配置用溝部の開口部が形成された前記半導体基板と上部基板の積層体を作製する工程と
を備えたことを特徴としている。
【００１９】
また、この発明の別の構成の一つは、光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に光部品形成領域部を複数設定し、隣接する光部品形成領域部の境界面を貫いて前記光ファイバ配置用溝部を形成する工程と、
前記半導体親基板の表面に上部親基板を接合して親基板接合体を形成する工程と、
光部品形成領域部の境界位置と光ファイバ配置用溝部とが交差する部分に、親基板接合体の表面側から光ファイバ配置用溝部に達する孔部を形成するか、あるいは、親基板接合体の表面側から底面側に貫通する孔部を形成する工程と、
親基板接合体の前記孔部に封止部材を充填する工程と、
この後に、親基板接合体を光部品形成領域部の境界面に合わせて切断し、前記半導体基板と上部基板の積層体を作製する工程と、
その積層体から封止部材を除去して該積層体の光ファイバ配置用溝部の開口部を貫通する工程と
を備えたことを特徴としている。
【００２０】
さらにまた、この発明の別の構成の一つは、光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、該積層体の側面には前記光ファイバ配置用溝部に連通する開口部が設けられ、該開口部から光ファイバの先端部を光ファイバ配置用溝部に挿入して装着した光部品の製造方法であって、
半導体親基板に複数の光部品形成領域部を互いに緩衝帯を介して設定し、半導体親基板表面の各光部品形成領域部内にそれぞれ前記光ファイバ配置用溝部を形成する工程と、
半導体親基板表面の各光部品形成領域部間の緩衝帯の位置および各光部品形成領域部内の予め定めた接合位置で上部親基板と接合して、親基板接合体を形成する工程と、
各光部品形成領域部間の緩衝帯の両側の光部品形成領域部境界線の位置に、少なくとも上部親基板の厚み方向に切り込み溝を形成する工程と、
各光部品形成領域部間の緩衝帯の中央ラインに沿って親基板接合体を切断して前記半導体基板と上部基板の積層体毎に分離する工程と、
前記切り込み溝を利用して上部基板の切り残し部および半導体基板を破断して前記切り込み溝よりも外側の余剰部分を除去し、前記半導体基板と上部基板の積層体の側面に光ファイバ配置用溝部の開口部を形成する工程と
を備えたことを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
第１実施形態例では、図５に示した光スイッチ１を例にして光部品の製造工程例を説明する。なお、第１実施形態例の説明において、図５の光スイッチの構成の説明は前述したので、その重複説明は省略する。
【００２３】
まず、図１（ａ）に示すような例えばシリコンの半導体親基板２０を用意し、この半導体親基板２０の表面にマトリックス状に複数の光スイッチ形成領域部（光部品形成領域部）Ｈを定める。そして、各光スイッチ形成領域部Ｈにそれぞれ凹部５とミラー６とミラー駆動手段７と光ファイバ配置用溝部８をＭＥＭＳ技術等の微細加工技術を用いて形成する。なお、第１実施形態例では、各光スイッチ形成領域部Ｈの光ファイバ配置用溝部８は、光スイッチ形成領域部Ｈの境界面Ｌを貫いて隣の光スイッチ形成領域部Ｈの光ファイバ配置用溝部８に連通している。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、微細加工後の半導体親基板２０の表面側には例えばガラスから成る上部親基板２１を、また、裏面側には例えばガラスから成る下部親基板２２をそれぞれ配置した後に陽極接合手法により半導体親基板２０と上部親基板２１と下部親基板２２を一体化し、親基板接合体２４を形成する。
【００２５】
なお、上部親基板２１には、半導体親基板２０の光ファイバ配置用溝部８の形成位置に対応させて凹部１８が予めエッチング形成されており、陽極接合時に、半導体親基板２０の光ファイバ配置用溝部８の形成位置と、上部親基板２１の凹部１８の形成位置との位置合わせが行われる。
【００２６】
その後、図１（ｃ）の親基板接合体２４の部分的な拡大断面図に示されるように、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の境界面Ｌの位置に合わせて親基板接合体２４の表裏両面に切り込み溝（ハーフカット）２５を例えばダイシング装置を用いて形成する。
【００２７】
この後、切り込み溝２５を形成することで薄くなった親基板接合体２４の切り残し部分２８を手や専用治具を用いて破断し、各光スイッチ形成領域部Ｈ毎に分離する。このようにして、親基板接合体２４から、図１（ｄ）に示すような、光スイッチ１を構成する下部基板４と半導体基板２と上部基板３から成る積層体２６を複数形成することができる。その分離後の積層体２６の側面には光ファイバ配置用溝部８の開口部２７が開けられた状態となっている。この親基板接合体２４の分離分割工程では、ダイシングを用いていないので、ダイシングに起因した様々な問題（例えばダイシングの冷却用の水や切削くずが開口部２７から積層体２６の内部に入り込む問題）を回避することができる。
【００２８】
その後、積層体２６の側面に形成された光ファイバ配置用溝部８の開口部２７に光ファイバ１０の先端部を挿入、固定して、光スイッチ１が完成する。
【００２９】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３０】
第２実施形態例では、微細加工後の半導体親基板２０の表面に上部親基板２１を、裏面に下部親基板２２をそれぞれ配置し、それらを陽極接合して親基板接合体２４を形成した後の工程に特徴がある。
【００３１】
つまり、親基板接合体２４において、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の境界面Ｌと光ファイバ配置用溝部８とが交差する部分（例えば、図２（ａ）の丸印Ｍを参照）に、図２（ｂ）の拡大断面図に示されるような、表面から光ファイバ配置用溝部８に達する孔部３０をＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）等の乾式エッチングにより形成する。
【００３２】
この後に、孔部３０に封止部材３１を充填する。封止部材３１は後述するように後工程で除去する必要があることから、封止部材３１の構成材料は、乾式方式で除去し易いことを考慮して選定される。例えば、封止部材３１の一例として、紫外線硬化性樹脂が挙げられる。紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、ペースト状の紫外線硬化性樹脂を孔部３０の内部に充填し、その後に、紫外線を照射して、その紫外線硬化性樹脂を硬化させる。
【００３３】
孔部３０に封止部材３１を充填した後、例えばダイシング装置を用いて親基板接合体２４を各光スイッチ形成領域部Ｈ間の境界面Ｌの位置に合わせて切断し、各積層体２６毎に分離する。このとき、各積層体２６の光ファイバ配置用溝部８の開口部２７は封止部材３１によって塞がれているので、光スイッチ１の積層体２６の内部にダイシングに起因した水や切削くず等が入り込むことが防止される。
【００３４】
その後、酸素プラズマエッチング等の乾式エッチングによって封止部材３１をアッシュ化（灰化）して、各積層体２６から封止部材３１を除去する。これにより、各積層体２６における光ファイバ配置用溝部８の開口部２７が貫通する。そして、第１実施形態例と同様に、光ファイバ１０の先端部を開口部２７から積層体２６の内部に挿入し、光ファイバ配置用溝部８に配置固定する。このようにして、光スイッチ１を製造することができる。
【００３５】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
この第３実施形態例では、まず、図３（ａ）に示されるような半導体親基板２０を用意し、この半導体親基板２０の表面にマトリックス状に複数の光スイッチ形成領域部Ｈを設定する。このとき、各光スイッチ形成領域部Ｈ間には緩衝帯である間隙Ｓを設ける。
【００３７】
そして、各光スイッチ形成領域部Ｈ内にそれぞれ凹部５とミラー６とミラー駆動手段７と光ファイバ配置用溝部８をＭＥＭＳ技術等の微細加工技術を用いて形成する。この第３実施形態例では、光ファイバ配置用溝部８は、各光スイッチ形成領域部Ｈの端縁（境界線）から各光スイッチ形成領域部Ｈの中央部に向けて伸長形成されており、光スイッチ形成領域部Ｈよりも外側の間隙Ｓに食み出さないように形成されている。
【００３８】
次に、半導体親基板２０と上部親基板２１と下部親基板２２を陽極接合手法により一体化して親基板接合体２４を形成する。このとき、半導体親基板２０の表面において、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の間隙Ｓの位置と、各光スイッチ形成領域部Ｈ内の予め定めた接合位置とが上部親基板２１に陽極接合する。
【００３９】
その後、図３（ｂ）の親基板接合体２４の部分的な拡大断面図に示されるように、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の間隙Ｓの両側の光スイッチ形成領域部境界線Ｌに沿って親基板接合体２４の表裏両面に切り込み溝（ハーフカット）２５を例えばダイシング装置を利用して形成する。
【００４０】
然る後に、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の間隙Ｓの中央ラインＴに沿って親基板接合体２４をダイシング装置等により切断して、各光スイッチ形成領域部Ｈ毎に分離する。これにより、図３（ｃ）の断面図に示されるような半導体基板２と上部基板３と下部基板４から成る積層体２６が複数個切り出される。このダイシング工程では、各光スイッチ形成領域部Ｈ間の間隙Ｓに位置する半導体親基板部分Ｑにより光ファイバ配置用溝部８の開口部が塞がれている状態であるので、積層体２６の内部にダイシングに起因した冷却用の水や切削くず等が入り込むことが防止される。
【００４１】
その後に、各積層体２６のそれぞれにおいて、切り込み溝２５を利用して積層体２６の切り残し部２８を手や専用治具を用いて破断して切り込み溝２５よりも外側の余剰部分３３を除去する。これにより、図３（ｄ）に示されるように、積層体２６の側面に光ファイバ配置用溝部８の開口部２７が形成される。この開口部２７の形成工程では、ダイシングを用いていないので、ダイシングに起因した問題発生を回避できる。
【００４２】
開口部２７の形成工程の後に、積層体２６の側面の開口部２７から光ファイバ１０の先端部を光ファイバ配置用溝部８内に挿入し、固定して、光スイッチ１が完成する。
【００４３】
なお、この発明は第１〜第３の各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、光ファイバ配置用溝部８の断面形状は、第１〜第３の各実施形態例ではＶ字形状であったが、光ファイバ１０の先端部を配置して位置決めすることが可能な形態であればよく、例えば、半円形状であってもよいし、Ｕ字形状であってもよい。
【００４４】
また、第１〜第３の各実施形態例で例示した光スイッチ１では、４本の光ファイバ１０を配置するため、半導体基板２には、４本の光ファイバ配置用溝部８が形成されていた。しかしながら、例えば、図４（ａ）に示されるように、半導体基板２に３本の光ファイバ配置用溝部８を設けて、光ファイバ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配置する構成としてもよい。この場合、光ファイバ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの中心部にミラー６が配置されている場合には、例えば、光ファイバ１０Ａを伝搬してきた光は、光ファイバ１０Ａの先端面から出射しミラー６によって反射して、反射先の光ファイバ１０Ｂに入射し、光ファイバ１０Ｂを通って外部に出射される。また、図４（ｂ）に示されるように、光ファイバ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの中心部からミラー駆動手段７によってミラー６が退避しているときには、光ファイバ１０Ａを伝搬してきた光は、光ファイバ１０Ａの先端面から出射し、当該光ファイバ１０Ａと先端面同士が対向している光ファイバ１０Ｃに入射し、光ファイバ１０Ｃを通って外部に出射される。
【００４５】
このような構成の光スイッチ１を第１実施形態例又は第２実施形態例の製造工程でもって製造する場合には、半導体親基板２０には、例えば、図４（ｃ）に示されるように、隣り合う光スイッチ形成領域部Ｈの境界面Ｌを貫いて光ファイバ配置用溝部８を形成する。
【００４６】
さらに、第１と第３の各実施形態例では、親基板接合体２４の表面と裏面の両方に切り込み溝２５を形成したが、例えば、親基板接合体２４の薄さによっては、親基板接合体２４の表面と裏面の一方側だけに切り込み溝２５を設けてもよい。
【００４７】
さらに、第１と第３の各実施形態例では、切り込み溝２５の断面形状はＶ字形状であったが、切り込み溝２５に基づいて親基板接合体２４を破断することが可能であれば、その断面形状は円弧状でもよいし、Ｕ字形状であってもよいし、また、四角形状でもよい。
【００４８】
さらに、第１と第３の各実施形態例では、半導体親基板２０と上部親基板２１と下部親基板２２の親基板接合体２４を形成してから、親基板接合体２４に切り込み溝２５を形成していたが、上部親基板２１および下部親基板２２を半導体親基板２０に接合する前に、上部親基板２１と下部親基板２２の一方又は両方に予め切り込み溝２５を形成しておいてもよい。なお、この場合には、半導体親基板２０と、上部親基板２１および下部親基板２２との位置合わせを精度良く行う必要がある。
【００４９】
さらに、第２実施形態例では、封止部材３１を充填するための孔部３０は、親基板接合体２４の表面側から光ファイバ配置用溝部８に至る孔部であったが、例えば、図２（ｂ）の点線に示されるように、親基板接合体２４の表面側から裏面側に至る貫通孔を設けてもよい。
【００５０】
さらに、第２実施形態例では、親基板接合体２４を形成した後に、光スイッチ形成領域部Ｈの境界面Ｌと光ファイバ配置用溝部８とが交差する部分に孔部３０を形成していたが、親基板接合体２４を形成する前に、予め上部親基板２１に孔部３０を形成しておいてもよい。
【００５１】
さらに、第１〜第３の各実施形態例では、上部親基板２１、下部親基板２２として、ガラスを例示したが、ガラス以外の絶縁材料あるいはシリコンを用いてもよい。シリコンを用いる場合には、半導体親基板２０と、上部親基板２１および下部親基板２２とを接合する際に、接着層としてのガラス層を介設することにより、陽極接合が可能となる。これにより、シリコン基板である半導体親基板２０と上部親基板２１と下部親基板２２を強固に接合することができる。また、ガラス以外の絶縁材料を上部親基板２１、下部親基板２２の材料として用いる場合には、接合強度を考慮して他の接合手法が適宜選択される。
【００５２】
さらに、半導体基板２としてシリコン基板を例示したが、ゲルマニウム等の他の半導体材料を用いてもよい。
【００５３】
さらに、第１〜第３の各実施形態例では、光スイッチ１は、半導体基板と上部基板と下部基板の三層構造の積層体を備えていたが、半導体基板の厚みが厚くて強度が十分である場合には下部基板を省略してもよいし、また、四層以上の多層構造としてもよい。さらに、第１〜第３の各実施形態例では、光スイッチ１を例にして説明したが、この発明の製造方法は、光ファイバ配置用溝部が形成された半導体基板の表面に上部基板が積層された積層体を少なくとも有し、この積層体の側面に形成された開口部から光ファイバの先端部が光ファイバ配置用溝部に挿入されて装着される構成を備えた光部品であれば、その光部品の製造工程に適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
従来では、半導体親基板を各光部品形成領域部毎に分離して光部品の半導体基板を切り出した後に、その微細な各光部品の半導体基板上にそれぞれ上部基板を固定していた。これに対して、この発明の製造方法では、半導体親基板と上部親基板を接合して親基板接合体を形成してから、その親基板接合体を各光部品形成領域部毎に分離することとした。その半導体親基板と上部親基板は、光部品の半導体基板や上部基板よりもサイズが大きいので、従来よりも作業性を向上させることができる。また、この発明では、上記のように光部品の半導体基板と上部基板をそれぞれ親基板の状態で接合している。換言すれば、複数の光部品の半導体基板に上部基板を一括的に接合させている。これにより、製造効率を高めることができる。このことと上記作業性向上とが相俟って、光部品の製造効率を大幅に高めることができる。
【００５５】
また、半導体親基板に微細加工を施した後に、その半導体親基板の上側に上部親基板を接合してから、各光部品毎に分離するので、その分離工程では、半導体親基板の加工部分は上部親基板により保護されている状態となっている。これにより、分離工程での半導体基板の加工部分の破損を殆ど無くすことができる。
【００５６】
さらに、親基板接合体に形成した切り込み溝を利用して、親基板接合体を分離する構成のものにあっては、ダイシングを用いずに親基板接合体を分離するので、ダイシングに起因した問題（つまり、水や切削くず等が光部品の積層体の内部に入り込む問題）を防止することができる。
【００５７】
また、ダイシングを利用して親基板接合体を分離する場合であっても、各光部品形成領域部の境界位置と光ファイバ配置用溝部との交差部分に形成した孔部に封止部材を充填してからダイシングを行うこととする。これにより、ダイシング時には、各光部品の光ファイバ配置用溝部の開口部は封止部材により塞がれている状態となっているので、ダイシングに起因した問題の発生を回避することができる。
【００５８】
また、複数の光部品形成領域部を半導体親基板に設定する際に、各光部品形成領域部間に緩衝帯を設け、半導体親基板と上部親基板を有する親基板接合体を例えばダイシングを利用して分離する工程では、各光部品形成領域部間の緩衝帯の中央ラインに沿って親基板接合体を切断することとする。これにより、ダイシング工程では、各光部品の光ファイバ配置用溝部の開口部は、緩衝帯として設定された半導体親基板部分で塞がれている状態となっているので、ダイシングに起因した問題の発生を防止することができる。
【００５９】
上記のような分離工程での半導体基板の加工部分の破損防止効果と、ダイシングに起因した問題の発生防止効果とによって、光部品の製造の歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。
【００６０】
ところで、切り込み溝を介して光部品形成領域部が隣接している場合に、その切り込み溝を利用して破断により親基板接合体を分離分割する場合には、切り込み溝の両側又は一方側の光部品形成領域部内にひび割れが生じ、これに起因して光部品の歩留まり低下が懸念される場合がある。
【００６１】
これに対して、複数の光部品形成領域部を半導体親基板に設定する際に、各光部品形成領域部間に緩衝帯を設けるものにあっては、各光部品形成領域部間の緩衝帯の両側の光部品形成領域部境界線の位置に、少なくとも上部親基板の厚み方向に切り込み溝を形成し、然る後に、その切り込み溝よりも外側の各光部品形成領域部間の緩衝帯の中央ラインに沿って親基板接合体を例えばダイシング等により切断して半導体基板と上部基板の積層体毎に分離することとしている。このため、切り込み溝を利用した破断による親基板接合体の分離分割に起因した問題を防止することができる。
【００６２】
また、その分離分割の後工程で、切り込み溝を利用し当該切り込み溝よりも外側の余剰部分を破断により除去することとしているが、切り込み溝よりも外側の余剰部分にひび割れが生じても構わないことを考慮すると、切り込み溝よりも内側の光部品形成領域部内にひび割れが生じないように切り込み溝に基づいた破断除去により余剰部分を取り除くことは可能である。このことから、切り込み溝を利用して余剰部分を破断除去しても、光部品形成領域部内にひび割れが発生することを回避できる。よって、光部品の歩留まりをより一層向上させることができる。
【００６３】
光部品が光スイッチと成している場合には、半導体基板には例えばミラー等の非常に微細な加工部分を有する。この場合、従来のようにダイシング工程でその微細な加工部分が水を被ったり、該加工部分に切削くずが入り込むと、その微細な加工部分の破損の確率が高くなった。これに対して、この発明では、上記のように加工部分の破損を大幅に低減することができるため、光スイッチの製造の歩留まりを格段に向上させることができる。
【００６４】
半導体基板と上部基板を陽極接合するものにあっては、半導体基板と上部基板の接合強度を高めることができて、光部品の強度が高めることができる。これにより、光部品の耐久性の信頼性を向上させることができる。さらに、半導体基板の底面側に下部基板を接合することにより、より一層光部品の強度を高めることができる。
【００６５】
また、半導体基板と上部基板を接着剤を利用せずに接合することにより、接着剤に起因した問題（例えば、光スイッチの内部のミラーの配置空間に接着剤が入り込み、光の伝搬を妨げる等の問題）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光部品の製造工程の第１実施形態例を説明するための図である。
【図２】第２実施形態例を説明するための図である。
【図３】第３実施形態例を説明するための図である。
【図４】その他の実施形態例を説明するための図である。
【図５】光部品である光スイッチの一例を説明するための図である。
【図６】光スイッチを構成するミラー駆動手段の一構成例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１　光スイッチ
２　半導体基板
３　上部基板
４　下部基板
６　ミラー
８　光ファイバ配置用溝部
１０　光ファイバ
２０　半導体親基板
２１　上部親基板
２２　下部親基板
２４　親基板接合体
２５　切り込み溝
２８　切り残し部
３０　孔部
３１　封止部材
３３　余剰部分
【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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