(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学結晶を材料とするウエハの表面にレジストを塗布する工程と、
塗布されたレジストの上面からウエハの上部までを凸部を残して研削加工することでレーザー光を通過させるためのリッジを形成する工程と、
リッジが形成されたウエハの表面に電極を蒸着する工程と、
リフトオフによって前記リッジ上部の電極を除去する工程と、
レーザー光が入射する方向からみた前記リッジの断面に沿ってウエハをへき開する工程と
を有することを特徴とする電気光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記リッジの断面に沿ってウエハをへき開する工程の前に、
ウエハの裏面にへき開用の溝を形成する工程
を有することを特徴とする請求項１記載の電気光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界通信に用いる電気光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体の表面を伝送経路とする電界通信は、電界による電気光学結晶の光学的性質の変化をレーザー光で検出するフォトニック電界センサを用いることで、微弱な電界の変化を測定し、情報を伝達するものである。例えば、電界通信を利用したものとして、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
フォトニック電界センサに用いられている電気光学素子は、ミリメートルオーダーのサイズで比較的大きなものであることから、従来は手作業によって、直方体の電気光学結晶からリッジを削り出し、この電気光学素子を製造していた。
【特許文献１】特開２００５−２７７７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、手作業によって加工した場合には、大量に生産することが困難であるという問題があった。
【０００５】
また、加工しようとする電気光学結晶はミリメートルオーダーのサイズで、従来の半導体素子に比べてパターンが大きいことから、ドライエッチングなどの高価な微細加工技術を用いることなく、低コストで加工することが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、低コストで大量に電気光学素子の生産を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電気光学素子の製造方法は、電気光学結晶を材料とするウエハの表面にレジストを塗布する工程と、塗布されたレジストの上面からウエハの上部までを凸部を残して研削加工することでレーザー光を通過させるためのリッジを形成する工程と、リッジが形成されたウエハの表面に電極を蒸着する工程と、リフトオフによってリッジ上部の電極を除去する工程と、レーザー光が入射する方向からみたリッジの断面に沿ってウエハをへき開する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、リッジの形成を研削加工により行うことで、安価で大量に電気光学素子を加工することが可能となる。また、電気光学素子の凸型面をへき開によって形成することで、レーザー光が入射される凸型面の研磨を不要とすることができる。
【０００９】
本発明に係る電気光学素子の製造方法は、リッジの断面に沿ってウエハをへき開する工程の前に、ウエハの裏面にへき開用の溝を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、へき開用の溝を形成することで、ウエハを容易にへき開することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コストで大量に電気光学素子の生産を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、一実施の形態における電気光学素子の製造過程について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態によって製造される電気光学素子１００の斜視図である。電気光学素子１００は、凸型の断面が長手方向に連続した形状であり、電気光学結晶を基本材料とする素子である。この凸部は、リッジ５０を形成しており、レーザー光をリッジ５０の凸型面におけるビームスポット５１から長手方向に入射可能となっている。凸型面の底辺の幅は約３ｍｍで、電気光学素子１００の長手方向の長さは約１４ｍｍであり、リッジ５０まで含めた電気光学素子１００の高さは約２ｍｍである。また、リッジ５０の高さおよび幅はそれぞれ約０．５ｍｍである。
【００１４】
リッジ５０の両側面およびリッジ５０の谷に位置する電気光学素子１００の上面には、リッジ５０を挟んで対向する２つの電極３０ａ、３０ｂがそれぞれ形成されている。この電極３０ａ、３０ｂは、レーザー光の電気光学素子１００内における進行方向を両側から挟み、レーザー光に対して電界を直角に結合させるようになっている。レーザー光は、ビームスポット５１に対して入射され、リッジ５０を通過し、対向する位置のビームスポット５１から放射される。対向した２つの電極３０ａ、３０ｂの電界の変化により、電気光学結晶の光学的性質が変化し、入射したレーザー光は変調されて放射される。この変調したレーザー光を調べることにより、電極３０ａ、３０ｂ間の微妙な電界の変化を測定することができる。
【００１５】
次に、図２乃至図４を用いて電気光学素子１００の製造過程を説明する。図２は、ウエハ１の断面によって電気光学素子１００の製造過程を示す図であり、図３は、その工程の一部におけるウエハ１の斜視図である。また、図４は、ウエハ１を切断する位置を示すウエハ１の上面図である。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示す工程では、図３（ａ）に示すように、ウエハ１の上面にレジスト２を塗布する。ここでは、厚さが約２ｍｍのウエハ１を用い、ウエハ１は電気光学結晶であるＺｎＴｅを材料とする。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示す工程では、ダイシングソーなどを用いて、レジスト２を塗布した面の上からウエハ１の上部まで研削して溝５５を作り、リッジ５０を形成する。このとき、リッジ５０の高さおよび幅がそれぞれ約０．５ｍｍ、リッジ５０同士の間隔が約３ｍｍとなるようにリッジ５０を形成する。この研削加工の結果、図３（ｂ）の斜視図で示すように、ウエハ１の表面には、リッジ５０が縞状に形成される。リッジ５０の上面にはレジスト２が研削されずに残っている。
【００１８】
次に、図２（ｃ）に示す工程では、上方からウエハ１の表面全体に電極３０を蒸着する。電極３０の材質としてＡｌを用いる。電極３０は、リッジ５０の上面に残っているレジスト２の上面およびリッジ５０の側面、溝５５の上面に形成される。
【００１９】
次に、図２（ｄ）に示す工程では、リフトオフ処理によって、リッジ５０の上面に残っていたレジスト２をレジスト２に蒸着した電極３０ごと除去する。この工程によって、リッジ５０の上面が露出し、電極３０が分離されて、リッジ５０を挟んで対向する２つの電極３０ａ、３０ｂが形成される。以上が、ウエハ１を加工して電極３０ａ、３０ｂを形成するまでの工程である。
【００２０】
続いて、電気光学素子１００を切り離す工程を説明する。図４では、ウエハ１から電気光学素子１００を切り出す位置を破線６および実線７を用いて表している。破線６は、リッジ５０間の溝５５の中心線に位置し、ダイシングソーにより切り離す場所を示している。実線７は、電気光学素子１００をへき開によって切り離す位置を示しており、破線６に対して直交している。また、破線６の間隔は、リッジ５０の間隔と同じ約３ｍｍとし、実線７の間隔は、約１４ｍｍとする。
【００２１】
まず、図２（ｅ）に示す工程では、ウエハ１の下面における図４の実線７で示す位置に、へき開用の溝５を形成する。へき開用の溝５を形成することで、ウエハ１を容易にへき開することができるようになる。
【００２２】
次に、図２（ｆ）に示す工程では、図４の破線６に示す位置に沿ってウエハ１をダイシングソーにより切り離す。
【００２３】
次に、図２（ｇ）に示す工程では、切り離され短冊状になったウエハ１のそれぞれを、へき開用の溝５に沿ってへき開する。へき開による断面は、凸型の形状であり、レーザー光は、この凸型面のビームスポット５１に対して入射される。
【００２４】
次に、電気光学素子１００の利用例を図５の模式図を用いて説明する。図５に示す電界検出光学装置１１０は、レーザー光と電気光学素子１００を用いた電気光学的手法により電界を検出するものであり、レーザダイオード１２１、フォトダイオード１４３ａ、１４３ｂおよび電気光学素子１００を有する。電気光学素子１００の電極３０ａ、３０ｂは、それぞれ信号電極１２９、グランド電極１３１に接続されている。また、電気光学素子１００の両端には、波長板１３５、１３７が接続されている。電気光学素子１００とレーザダイオード１２１の間には、コリメートレンズ１３３を有し、電気光学素子１００とフォトダイオード１４３ａ、１４３ｂの間には、偏光ビームスプリッタ１３９、集光レンズ１４１ａ、１４１ｂを有する。
【００２５】
レーザダイオード１２１から出力されるレーザー光は、コリメートレンズ１３３、第一波長板１３５を介して電気光学素子１００のビームスポット５１に入射する。入射したレーザー光は、信号電極１２９からの電界によって変調し、放射される。
【００２６】
電気光学素子１００から放射されたレーザー光は、第二波長板１３７を介し、偏光ビームスプリッタ１３９によってＰ波成分およびＳ波成分に分離され、集光レンズ１４１ａ、１４１ｂで集光されてから、フォトダイオード１４３ａ、１４３ｂにおいて電気信号に変換される。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、レジスト２を塗布したウエハ１の表面を研削加工することによってリッジ５０を形成し、リッジ５０を形成した面に電極３０を蒸着し、リフトオフによってリッジ５０の上面の電極３０を分離して、リッジ５０を挟んで対向した電極３０を形成することで、安価で大量に電気光学素子１００を提供することができる。
【００２８】
本実施の形態によれば、電気光学素子１００を凸型面においてへき開して分離することにより、レーザー光を入射する凸型面を研磨する工程を不要とすることができる。
【００２９】
本実施の形態によれば、ウエハ１の裏面にへき開用の溝５を入れることにより、容易にへき開をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施の形態における電気光学素子の斜視図である。
【図２】上記電気光学素子の製造過程を示す模式的な断面図である。
【図３】同図（ａ）は、レシストを塗布したウエハの斜視図であり、同図（ｂ）は、リッジを形成したウエハの斜視図である。
【図４】電気光学素子の材料となるウエハの上面図である。
【図５】電気光学素子を利用した電界検出光学装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ウエハ
２…レジスト
５…へき開用の溝
３０，３０ａ，３０ｂ…電極
５０…リッジ
５１…ビームスポット
５５…溝
１００…電気光学素子
１１０…電界検出光学装置
【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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