(57)【要約】【課題】光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる光導波路素子の製造方法を提供すること【解決手段】ワークウエハ上に光の導波路１１，１２を形成し、そして入出力導波路１２に沿う方向性にマーカを形成する。マーカを基準にダイシングして、入出力導波路に平行に沿う２つのダイシング面ｙ１，ｙ２と、入出力導波路に対して直交方向から所定に傾斜した２つのダイシング面１９，２９とを得る。これにより平行四辺形にウエハ１０を切り出し、入出力導波路の端部１３の近辺はダイシング面ｙ１，ｙ２に対して垂直にダイシングして入出力導波路の光軸と直交する面ｘ１９，ｘ２９に整える。ガイド基準のダイシング面ｙ１，ｙ２を砥石面３０に垂直に対立させて研削を行い、端部１３の領域部分のみを光学面に仕上げる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の導波路をウエハ上に形成して所定形状に切り出す光導波路素子の製造方法であって、
前記導波路のパターンは、入出力導波路の端部をダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に設定し、
ダイシング工程の後の研削工程では、砥石面に、前記入出力端部を含む所定領域のみを対面させて研削して、当該領域部分を光ファイバとの結合のための光学面に加工することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
【請求項２】
前記入出力導波路に沿う方向性にマーカを設け、
前記ウエハは切り出し形状を平行四辺形として、一方の対辺は前記マーカ方向に沿って平行にスクライブし、他方の対辺は前記マーカ方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、
前記研削工程では前記マーカ方向に平行に切り出したダイシング面を前記砥石面に対して垂直に対立させることを特徴とする請求項１に記載の光導波路素子の製造方法。
【請求項３】
前記入出力導波路に直交する方向性にマーカを設け、
前記ウエハは切り出し形状を平行四辺形として、一方の対辺は前記マーカ方向に沿って平行にスクライブし、他方の対辺は前記マーカ方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、
前記研削工程では前記マーカ方向に交差の傾きに切り出したダイシング面を前記砥石面に対して垂直に対立させることを特徴とする請求項１に記載の光導波路素子の製造方法。
【請求項４】
前記導波路のパターンは、イオン交換法，ＣＶＤ法，火炎堆積法，高分子法などの成膜プロセスにより形成することを特徴とする請求項１〜３に記載の光導波路素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路素子の製造方法に関するもので、より具体的には、ウエハに形成した導波路パターンを所定形状に切り出しするダイシングと、入出力導波路の端部を光学面に仕上げる研削との改良に関する。
【０００２】
【発明の背景】
光デバイスに関して、光の導波路を平面に形成するようにしたＰＬＣ（Ｐｌａｎｅｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が注目されている。ＰＬＣは、半導体プロセスの技術を応用して、シリコンや石英等の平板状の基板（ウエハ）上に光導波路を形成するため、特性の安定性，小型化，量産性の面で優れた光導波路素子を製造できて開発が盛んである。
【０００３】
つまり、光導波路素子の製造では、フォトリソグラフィやドライエッチングといった半導体プロセスの技術を応用して、ワークウエハ上に導波路パターンを形成した後に、ウエハの周縁をダイシングして所定の形状に単体チップを切り出すことが行われる。切り出した光導波路素子は、図１に示すように、その基板１０上に導波路１１を所定パターンに有していて入出力導波路１２の端部１３が所定のダイシング面ｘ１，ｘ２に位置している。この入出力導波路１２は光ファイバアレイと接続するので、接続損失を低く抑えるため当該端部１３には光学的な仕上げを施す必要があり、該当するダイシング面ｘ１，ｘ２を研削（研磨）して所定の平滑度に仕上げ、いわゆる鏡面にする。
【０００４】
しかしながら、そのような製造では、光学的な仕上げのための研削は削り量を抑えた精密研削になるため、研削に時間がかかり生産性が悪いという問題がある。しかもその研削は、該当するダイシング面ｘ１，ｘ２の全体に対して施すことから、研削対象の面積が広くて研削の条件が悪い。その結果、研削面にダレが出て平滑面が得られず、不良が起きやすい。また、研削時に使う研削液などの消耗材も大量に消費することになるためコスト面にも不利がある。
【０００５】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる光導波路素子の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る光導波路素子の製造方法は、光の導波路をウエハ上に形成して所定形状に切り出す光導波路素子の製造方法であって、前記導波路のパターンは入出力導波路の端部をダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に設定し、ダイシング工程の後の研削工程では砥石面に、前記入出力端部を含む所定領域のみを対面させて研削して、当該領域部分を光ファイバとの結合のための光学面に加工するようにした。
【０００７】
また、前記入出力導波路に沿う方向性にマーカを設け、前記ウエハは切り出し形状を平行四辺形として、一方の対辺は前記マーカ方向に沿って平行にスクライブし、他方の対辺は前記マーカ方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、前記研削工程では前記マーカ方向に平行に切り出したダイシング面を前記砥石面に対して垂直に対立させるようにするとよい。
【０００８】
あるいはまた、前記入出力導波路に直交する方向性にマーカを設け、前記ウエハは切り出し形状を平行四辺形として、一方の対辺は前記マーカ方向に沿って平行にスクライブし、他方の対辺は前記マーカ方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、前記研削工程では前記マーカ方向に交差の傾きに切り出したダイシング面を前記砥石面に対して垂直に対立させるようにすることもできる。
【０００９】
そして、上記した各発明を前提として、前記導波路のパターンは、イオン交換法，ＣＶＤ法，火炎堆積法，高分子法などの成膜プロセスにより形成することができる。
【００１０】
したがって本発明では、入出力導波路の端部はダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に位置し、その入出力端部を含む所定領域のみを砥石面に対面させて研削を行うので、研削対象がその所定領域に限定される。つまり研削に係る面積が従来よりも格段に低減する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の第１の実施の形態を示している。本実施の形態において、光導波路素子は、平板状の基板（ウエハ１０）上に光の導波路１１を所定パターンに形成するとともに、入出力導波路１２が所定のダイシング面に位置する構成となっている。
【００１２】
この光導波路素子の製造には、導波路１１のパターンは入出力導波路１２の端部１３をダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に設定する。そして、ダイシング工程の後の研削工程では砥石面に、入出力導波路１２の端部１３を含む所定領域のみを対面させて研削し、当該領域部分を光ファイバアレイとの結合のための光学面に加工する。
【００１３】
具体的には、半導体プロセスにより、ワークウエハ１上に光の導波路１１，１２を形成するとともに、それら導波路パターンの方向性の基準のためのマーカ２を形成する。マーカ２は、入出力導波路１２に沿う方向性に形成する。つまり、複数のマーカ２を入出力導波路１２と平行に並べて設ける。なお、導波路１１のパターンは、適宜な成膜プロセスにより形成すればよく、例えばイオン交換法，ＣＶＤ法，火炎堆積法，高分子法などの成膜プロセスにより形成することができる。また、導波路１１は、図示は省略したが、多数を配列させてパターン形成する複数チャネルの構成にすることができるのはもちろんである。
【００１４】
ここでは、ワークウエハ１は切り出し形状を平行四辺形としている。そして、一方の対辺は、マーカ２の並び方向に沿って平行にスクライブしてダイシングを行い、入出力導波路１２に平行に沿う２つのダイシング面ｙ１，ｙ２を得る。他方の対辺は、マーカ２の並び方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、入出力導波路１２に対して直交方向から所定に傾斜した２つのダイシング面１９，２９を得る。
【００１５】
以上のダイシングにより、光導波路素子としては平行四辺形にウエハ１０を切り出すことになる。さらにこのダイシング工程において、入出力導波路１２の端部１３の近辺は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ガイド基準のダイシング面ｙ１，ｙ２に対して垂直にダイシングして、入出力導波路１２の光軸と直交する面ｘ１９，ｘ２９に整える。
【００１６】
次に、研削工程では、図３（ｂ）に示すように、マーカ２の並び方向に平行に切り出したダイシング面ｙ１，ｙ２を、砥石面３０に対して垂直に対立させて、これをガイド基準にして研削を行う。これにより、対立面ｘ１９，ｘ２９つまり端部１３の領域部分を所定の平滑度に仕上げて、光ファイバアレイとの結合のための光学面を得る。
【００１７】
なお、光導波路素子の厚み方向は、図４に示すように、砥石面３０に対して傾けて研削して、光ファイバアレイとの結合に所定の傾きを設けて結合における反射を防止する構成を採る。
【００１８】
このように、入出力導波路１２の端部１３はダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に位置し、その端部１３を含む所定領域ｘ１９，ｘ２９のみを砥石面３０に対面させて研削を行うので、研削対象がその所定領域に限定し、つまり研削に係る面積が従来よりも格段に低減する。
【００１９】
このため、光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削に係る面積が少なくなるので、研削面のダレや平滑不良の面で有利になり高精度に研削が行える。またその結果、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる。
【００２０】
また、研削加工ではガイド基準としたダイシング面ｙ１，ｙ２を砥石面３０に対して垂直に対立させるので、研削装置における角度の取り合い設定が容易であり作業性がよく、このため研削加工を安定に行えて高精度を得る面で有利になる。
【００２１】
さらにまた、ダイシング工程において入出力導波路１２の端部１３の近辺をダイシングして砥石面３０と平行にするので、研削する際には砥石面３０との突き当て時に欠けや割れを防止でき、当該領域を予め平行に整えるので精密研削の加工時間をより短縮することができる。
【００２２】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示している。この第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較すると、マーカ２の配置を変更しており、入出力導波路１２に直交する方向性にマーカ２を設ける。
【００２３】
そして、ワークウエハ１は切り出し形状を平行四辺形として、一方の対辺はマーカ２の並び方向に沿って平行にスクライブしてダイシングを行い、入出力導波路１２に直交する２つのダイシング面ｘ１，ｘ２を得る。他方の対辺はマーカ２の並び方向に対して交差方向で所定の傾きにスクライブしてダイシングを行い、入出力導波路１２に沿う平行ラインから所定に傾斜した２つのダイシング面ｙ１９，ｙ２９を得る。この場合、ダイシング面ｙ１９，ｙ２９を研削加工のためのガイド基準にするもので、ダイシング面ｙ１９，ｙ２９が砥石面３０に対して垂直に対立する姿勢に傾きを戻すことにより、ダイシング面ｘ１，ｘ２の側が所定に傾斜することになる。
【００２４】
以上のダイシングにより、光導波路素子としては、平行四辺形にウエハ１０を切り出すことになる。さらにこのダイシング工程において、入出力導波路１２の端部１３の近辺は、図６に示すように、ガイド基準のダイシング面ｙ１９，ｙ２９に対して垂直にダイシングして、砥石面３０に平行に対面させる面ｘ１９，ｘ２９に整える。
【００２５】
したがって研削工程では、図６に示すように、所定の傾きに切り出したダイシング面ｙ１９，ｙ２９を逆に傾き戻して、砥石面３０に対して垂直に対立させて、これをガイド基準にして研削を行うので、対立面ｘ１９，ｘ２９つまり端部１３の領域部分を所定の平滑度に仕上げて、光ファイバアレイとの結合のための光学面を得る。
【００２６】
この場合、入出力導波路１２の光軸は、仕上げた光学面ｘ１９，ｘ２９に対して所定の傾きを持つので、光ファイバアレイの結合には、光ファイバアレイ側において結合面を対応する逆の傾き面に研削しておくことになる。
【００２７】
したがって第１の実施の形態と同様であり、入出力導波路１２の端部１３を含む所定領域ｘ１９，ｘ２９のみを砥石面３０に対面させて研削を行うので、研削対象がその所定領域に限定し、つまり研削に係る面積が従来よりも格段に低減する。このため、光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削面のダレや平滑不良の面で有利になり高精度に研削が行える。またその結果、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した第１の実施の形態と同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【００２８】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示している。この第３の実施の形態では、導波路のパターンを変更している。そして、それに伴って光導波路素子の外形を多角形状に形成している。すなわち、本発明は、入出力導波路を角部近辺に位置させればよいものなので外形形状は適宜に設定すればよく、ここでは入出力導波路１２のパターン設定の関係から略６角形状にしている。
【００２９】
つまり、ワークウエハ１上では入出力導波路１２は対向するパターン設定としてあり、マーカ２は入出力導波路１２に沿う方向性に形成し、一方の対辺はマーカ２の並び方向に沿って平行にスクライブしてダイシングを行い、入出力導波路１２に平行に沿う２つのダイシング面ｙ１，ｙ２を得る。他方の対辺は、入出力導波路１２が中央部に位置するため、その中央部へ向けてダイシング面ｙ１，ｙ２から傾き線をそれぞれスクライブしてダイシングを行い、交点近辺に入出力導波路１２が位置するダイシング面１８，１９および２８，２９を得る。
【００３０】
以上のダイシングにより、光導波路素子としては略６角形状にウエハ１０を切り出すことになる。さらにこのダイシング工程において、入出力導波路１２の端部１３の近辺は、ガイド基準のダイシング面ｙ１，ｙ２に対して垂直にダイシングして、入出力導波路１２の光軸と直交する面ｘ１９，ｘ２９に整える。
【００３１】
次に研削工程では、マーカ２の並び方向に平行に切り出したダイシング面ｙ１，ｙ２を、砥石面に対して垂直に対立させて、これをガイド基準にして研削を行う。これにより、対立面ｘ１９，ｘ２９つまり端部１３の領域部分を所定の平滑度に仕上げて、光ファイバアレイとの結合のための光学面を得る。
【００３２】
この場合も第１の実施の形態と同様であり、砥石面に対面させた所定領域ｘ１９，ｘ２９に研削対象が限定し、研削に係る面積が従来よりも格段に低減するので、光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削面のダレや平滑不良の面で有利になり高精度に研削が行える。またその結果、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した各実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る光導波路素子の製造方法では、入出力導波路の端部はダイシング面が２つ隣り合う角部近辺に位置し、その入出力端部を含む所定領域のみを砥石面に対面させて研削を行うので、研削対象がその所定領域に限定し、つまり研削に係る面積が従来よりも格段に低減する。このため、光学的な仕上げのための精密研削を短時間で効率よく行うことができ、研削に係る面積が少なくなるので、研削面のダレや平滑不良の面で有利になり高精度に研削が行える。その結果、研削液などの消耗材の消費量を低減できてコスト面に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＬＣによる光導波路素子の従来例を示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態を示すウエハの平面図である。
【図３】ダイシングと研削を説明する平面図である。
【図４】光学面に対する仕上げの研削を説明する側面図である。
【図５】第２の実施の形態を示すウエハの平面図である。
【図６】ダイシングと研削を説明する平面図である。
【図７】第３の実施の形態を示すウエハの平面図である。
【符号の説明】
１  ワークウエハ
２  マーカ
１０  ウエハ
１１  導波路
１２  入出力導波路
１３  端部
３０  砥石面
ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２  ダイシング面
１８，１９，２８，２９，ｙ１９，ｙ２９  ダイシング面
ｘ１９，ｘ２９  対立面
【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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