(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
＋Ｚ面および−Ｚ面に直交する上面を有する光素子であって、高い電子−光係数を有する結晶からなり、＋Ｚ軸が前記＋Ｚ面から外側へ伸び、前記＋／−Ｚ軸が、この軸を横切って熱電気効果が示される軸である光素子と、
入力ポートから光信号を受信し、該信号を導波路ネットワークに結合するように接続された、前記上面上の少なくとも第１の入力導波路と、
導波路ネットワークを出力ポートに接続する前記上面上の少なくとも第１の出力導波路と、
伝導性被覆物で少なくとも部分的に被覆されている前記＋Ｚおよび−Ｚ面の一部と、
電荷差が前記＋Ｚおよび−Ｚ面間に展開するのを防止するために前記＋Ｚおよび−Ｚ面を接続する伝導パスと、
光素子の上面に結合された底面と、少なくとも導波路入力ポートを備えた前記入力面と同平面になるように整列されるか、または、光素子の導波路出力ポートを備えた前記出力面と同平面になるように整列される突合せ面とを有する少なくとも第１の脚を含み、
前記突合せ面は、光ファイバピグテールをそれぞれの入力または出力ポートに接合するために、対応する前記入力または出力面と共に拡張された面を提供し、
前記脚は、光素子に結合され、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する伝導面を備えている集積光素子。
【請求項２】
請求項１記載の集積光素子において、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物と前記−Ｚ面上の前記伝導性被覆物は、金属被覆面である集積光素子。
【請求項３】
請求項１記載の集積光素子において、さらに、
第２の脚を含み、前記第２の脚は、光素子の上面に結合された底面を有し、
前記第１の脚が、光素子の前記入力ポートを有する前記入力面と同平面になるように整列された突合せ面を有し、及び、第２の脚が、光素子の前記導波路出力ポートを備えた前記出力面と同平面になるように整列された別の突合せ面を有し、それぞれの突合せ面は、光ファイバピグテールをそれぞれの入力または出力ポートに接合するために、対応する前記入力または出力面と共に拡張された面を提供し、
前記第１及び第２の脚は、光素子に結合され、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する伝導面を備えている集積光素子。
【請求項４】
請求項３記載の集積光素子において、前記第１及び第２の脚の伝導面は、光素子に結合された金属被覆面であり、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する集積光素子。
【請求項５】
請求項１記載の集積光素子において、さらに、
第２の脚を含み、前記第２の脚は、光素子の上面に結合された底面を有し、
前記第１の脚が、光素子の導波路入力ポートを備えた光素子の前記入力面と同平面になるように整列された突合せ面を有し、及び、第２の脚が、光素子の導波路出力ポートを備えた光素子の前記出力面と同平面になるように整列された別の突合せ面を有し、それぞれの突合せ面は、光ファイバピグテールをそれぞれの入力または出力ポートに接合するために、対応する前記入力または出力面と共に拡張された面を提供し、
前記第１及び第２の脚は、光素子に結合された金属被覆面を有し、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する集積光素子。
【請求項６】
請求項１記載の集積光素子において、さらに、
第２の脚を含み、前記第２の脚は、光素子の上面に結合された底面を有し、前記第１および第２の脚は、リチウム  ニオブ酸塩結晶から作られており、
前記第１の脚が、光素子の前記入力面と同平面になるように整列された突合せ面を有し、及び、第２の脚が、光素子の前記出力面と同平面になるように整列された別の突合せ面を有し、
前記第１及び第２の脚は、光素子に結合された金属被覆面を有し、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する集積光素子。
【請求項７】
請求項１記載の集積光素子において、さらに、
第２の脚を含み、前記第２の脚は、光素子の上面に結合された底面を有し、前記第１および第２の脚は、リチウム  ニオブ酸塩結晶から作られ、光素子の＋Ｚ軸方向に対向するように整列された＋Ｚ軸を有し、
前記第１の脚が、光素子の前記入力面と同平面になるように整列された突合せ面を有し、及び、第２の脚が、光素子の前記出力面と同平面になるように整列された別の突合せ面を有し、
前記第１及び第２の脚は、光素子に結合された金属被覆面を有し、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する集積光素子。
【請求項８】
請求項１記載の集積光素子において、
光素子は、リチウム  ニオブ酸塩結晶から作られており、前記結晶の＋Ｚ軸は、前記＋Ｚ面と実質的に垂直な方向に伸びるように方向付けられており、光素子の少なくとも＋Ｚおよび−Ｚ面は、伝導性被覆物を形成するように金属被覆されており、
さらに、第２の脚を含み、前記第２の脚は、光素子の上面に結合された底面を有し、
前記第１および第２の脚は、リチウム  ニオブ酸塩結晶から作られており、
前記第１及び第２の脚は、光素子の＋Ｚ軸方向に対向するように整列された各＋Ｚ軸を有し、
前記第１の脚が、光素子の前記入力面と同平面になるように整列された突合せ面を有し、及び、第２の脚が、光素子の前記出力面と同平面になるように整列された別の突合せ面を有し、
前記第１及び第２の脚は、光素子に結合された金属被覆面を有し、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供し、
少なくとも１つの伝導性塊が、前記＋Ｚ面または−Ｚ面から前記脚の金属被覆面までの伝導パスを提供するように配置されている集積光素子。
【請求項９】
上面、＋Ｚ面および−Ｚ面を有する光素子であって、高い電子−光係数を有する結晶から形成された光素子と、
導波路ネットワークの第１の導波路に接続された少なくとも１つの導波路入力ポートを有する少なくとも１つの入力面と、
導波路ネットワークの第２の導波路に接続された少なくとも１つの導波路出力ポートを有する少なくとも１つの出力面と、
前記上面の真下にある底面と、
電荷差が前記＋Ｚおよび−Ｚ面間に展開するのを防止するために前記＋Ｚおよび−Ｚ面を接続する伝導パスを提供する手段とからなる集積光素子であって、
前記集積光素子は、さらに、
前記＋Ｚ面から外側に伸びる＋Ｚ結晶軸を含み、＋Ｚ面、−Ｚ面は、伝導性被覆物で被覆された少なくとも一部を有し、
電荷差が前記＋Ｚおよび−Ｚ面間に展開するのを防止するために前記＋Ｚおよび−Ｚ面を接続する伝導パスを提供する手段は、さらに、
光素子の前記上面に結合された底面と、底面に対向する上面に伝導面とを有する少なくとも第１の脚を含み、前記脚上の伝導面は、光素子に結合され、前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物から前記−Ｚ面上の前記伝導性被覆物までの伝導パスを提供する集積光素子。
【請求項１０】
上面、＋Ｚ面および−Ｚ面を有する光素子であって、高い電子−光係数を有すると共に少なくとも１つの導波路入力ポートを備えた少なくとも１つの入力面を有する結晶から形成される光素子の製造方法において、
前記＋Ｚ面および−Ｚ面の少なくとも一部に伝導性被覆物を被覆するステップと、
前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物を前記−Ｚ面上の前記伝導性被覆物に導通接続するステップとからなる光素子の製造方法であって、
前記＋Ｚ面および−Ｚ面の少なくとも一部に伝導性被覆物を被覆するステップは、さらに、前記＋Ｚ面および−Ｚ面を真空蒸着を使用して金属被覆するステップを含み、
前記＋Ｚ面上の前記伝導性被覆物を前記−Ｚ面上の前記伝導性被覆物に導通接続するステップは、さらに、
底面と、第１および第２の側面と、上面とを持つようにリチウム  ニオブ酸塩からなる少なくとも１つの脚を形成するステップと、
前記脚の前記第１および第２の側面と上面とを真空蒸着を使用して金属被覆するステップと、
前記脚の前記底面を光素子の前記上面上に位置決めして接合するステップと、
前記脚の前記面上の金属被覆を、前記＋Ｚ面上の金属被覆および前記−Ｚ面上の金属被覆に導通接続するように伝導性塊を配置するステップとからなり、
前記脚の前記面の金属被覆は、前記＋Ｚ面上の前記金属被覆から前記−Ｚ面上の前記金属被覆までの導通ブリッジを形成している光素子の製造方法。
【請求項１１】
上面、＋Ｚ面および−Ｚ面を有する光素子であって、高い電子−光係数を有すると共に少なくとも１つの導波路入力ポートを備えた少なくとも１つの入力面を有する結晶から形成される光素子の製造方法において、
リチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ３  ）からなるウェハ上に複数の光素子を形成するステップと、
脚の製作に使用するためのサイズにされた断面を有するリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ３  ）からなる細長い片を形成するステップと、
前記ウェハをサイの目に切る前に、その＋Ｚ軸が光素子の前記＋Ｚ軸方向に対向している前記細長い片を、前記ウェハの表面上の光素子の縦列を横断する列のアレイ状態で、位置決めして接合するステップと、
前記光素子の縦列をサイの目に切って、露出した光素子縁と露出した脚側面とを有する光素子の縦列の細長い片を形成するステップと、
前記光素子縁および前記脚側面を露出しかつ前記光素子の前記上面を遮蔽するように、前記光素子縦列の細長い片をマスクするステップと、
前記露出した光素子縁および前記露出した脚側面を金属被覆して、前記露出した光素子縁間に導通ブリッジを形成するステップと、
前記金属被覆された光素子縦列の細長い片をサイの目に切って、個々の光素子を形成するステップとからなる光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本出願は、ケネス・ダブリュ・シェーファー（Kenneth W. Shafer ）等による“熱電気効果による集積光素子における熱エラーの減少方法および装置"に関する１９９８年３月３１日出願の仮特許出願６０／０８０，２６０から形式化された優先権主張出願である。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積光素子またはデバイスの分野に関し、特に、たとえばリチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）基板上に形成される集積光回路を有するもののような多機能集積光素子の分野に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
集積光素子は、導波路を含み、“Ｙ"、“Ｙ−Ｙ"もしくはスター分割器または結合器や、ＷＤＭ（Wavelength Dependent Couplers ；波長依存結合器）や変調器等の機能を実行するように設計される。多機能は、個別インターフェース光結合と関連する損失およびエラーを除去する単一デバイス上に組み込まれる。
【０００４】
デバイスは、通常、低コストかつ高信頼性で多数の同一コンポーネントを形成するために、従来のフォトマスク、真空蒸着、化学槽およびエッチング技術を使用してリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）の３乃至４インチウェハ上に多数製作される。上述の機能の多くを実行できるＭＩＯＣ（Multifunction Integrated Optical Chips or Components；多機能集積光素子またはコンポーネント）または回路は、サニャック干渉計の原理に頼る中および高精度光ファイバジャイロ（ＦＯＧＳ）または回転センサ、あるいは、高安定性を必要とするマッハ＝ゼンダーまたはミケルソン干渉計の原理に頼るハイドロホン等の他の干渉計的光ファイバセンサの製作に必要なものである。
【０００５】
ＦＯＧＳの温度サイクル試験を実行している間に観測された信号飽和に至った過渡効果の理由を調べている間、発明者は、ふたがはずされたパッケージＭＩＯＣの基部において放電またはアークを観測した。試験ＭＩＯＣ素子は、リチウムニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）から作製されており、図１に示される関連技術デバイスとサイズが同じものであった。発明者は、この放電を熱電気効果と関連付け、この幅のデバイスは、１℃当たり１００ボルト以上の素子の２ｍｍ幅をを横切る電圧を発生するだろうと算出した。
【０００６】
観測された熱電気効果は、電荷差が温度変化に起因してＭＩＯＣ素子の表面を横切って発生したという調査を受けて、ＦＯＧパワーヒステリシス問題にも関連があるかもしれないことが認められた。ヒステリシス問題は、それ自体、ＦＯＧ計器が正または負の温度変化に続いて負または正の温度変化がある間にまず使用されるときに、ＦＯＧ計器の送信パワーのわずかな変化として表われる。素子の表面を横切って発生する電荷差は、素子の表面を横切る電荷漏洩に至る。時間および温度依存効果は、計器の送信パワーのわずかなヒステリシスと、光を伝播するＭＩＯＣ内の導波路の効率の一助となるように結合する。
【０００７】
最初の解決法として、伝導性ペイントまたは伝導性エポキシ樹脂が、試験素子の側面に塗布された。使用された接着剤は、不十分な伝導体であった。しかしながら、試験は、飽和またはヒステリシス効果に起因して以前に不合格だった計器が、修正された場合の受け入れ試験に合格することができたことを証明した。素子の＋および−Ｚ面（側面）と脚の金属被覆からなる解決法が、飽和またはアーク化効果に対する解決法として提案された。単語“脚"は、ここで使用される場合複数の脚であると理解されるだろう。
【０００８】
さらなる背景として、本出願において特徴付けられるもののような集積光素子は、以下の関連米国特許に見出されるもののいくつかと同じプロセスおよびステップを使用して形成される。たとえば、“高い電子−光係数を有する多機能集積光素子を製作するプロセス"として１９９１年１１月２６日に出願され、１９９３年３月９日にチン・エル・チャン（Chin L. Chang ）博士等に発行された米国特許第５，１９３，１３６号、“集積光素子およびそれに光ファイバを接続する方法"として１９８９年１２月１８日に出願され、１９９１年９月１０日にチン・エル・チャン博士に発行された米国特許第５，０４６，８０８号、“集積光素子およびＬｉＮｂＯ3 に対してそれに光ファイバを取り付けるレーザ溶発方法"として１９９３年６月２１日に出願され、１９９５年２月２８日にチン・エル・チャン（Chin L. Chang ）博士等に発行された米国特許第５，３９３，３７１号、“電子−光導波路および位相変調器とその製作方法"として１９９５年８月１５日にチン・エル・チャン（Chin L. Chang ）博士等に発行された米国特許第５，４４２，７１９号、および、“集積光素子への光ファイバの堅固な取り付け方法およびその製品"として１９８９年２月１３日に出願され、１９９０年１２月１１日にジー・パブラス（G. Pavlath）博士に発行された米国特許第４，９７６，５０６号に見出される。本出願は、ローリー・エル・ガンプ（Lorrie L. Gampp ）、グレゴリー・エイ・ジマーマン（Gregory A. Zimmerman）、クリスチン・イー・ジョスリング（Christine E. Geosling ）およびジョン・ピー・ラーン（John P. Rahn）による“ＭＩＯＣ（多機能集積光素子用の二用途入力電極構造"、この内容は発行に依存する参照によりここに同様に含まれる、に関する事件番号ＧＣＤ９８−２２に基づく米国特許出願と同時出願中である。
【０００９】
上述の特許は各々、共通の譲受人、カルフォルニア州ウッドランドヒルズのリトン  システムズ社を持っている。ここに引用された上述の特許は各々、集積光素子または多機能集積光回路がどのようにして製作されているかに関する背景情報を当業者に提供する目的で、参照によりここに含まれる。
【００１０】
上述の特許に加えて、ＳＰＩＥ第４６０巻，第４３ページの案内された波オプトエレクトロンクス材料の処理（１９８４）に問題のものが出ている、０７７３３，ニュージャージー州ホルムデルのＡＴ＆Ｔベル研究所のジャネット  レア  ジャッケル（Janet Lehr Jackel ）とキャサリン  イー・ライス（Catherine E. Rice ）による“プロトン交換されたリチウム  ニオブ酸塩導波路における短期間および長期間安定性"と題する先行文書があった。
【００１１】
この出願は、特に、熱電気効果に起因する素子の表面を横切る電位差になる温度変化の結果として、光変調器として機能するように形成された集積光素子に生じるエラーの減少方法および装置に向けられている。
【００１２】
素子の表面を横切る電位差を発生する電磁場は、素子のバルク温度の何かの変化によって引き起こされる。素子を横切る温度勾配は、熱電気効果による電位差を発生するために必要とされない。この効果は、素子の温度がある値から他の値へ、たとえば室温から華氏１００度へ変化する時はいつでも発生する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、米国特許第５，４４２，７１９号に示されるようなリチウム  ニオブ酸塩の基板１１上に形成され、＋Ｚ面１４と、対向する側にある−Ｚ面１６とに対して直交する上面１２を有する光素子１０の概略斜視図である。図４の断面図に示されるように、＋Ｚ面および−Ｚ面１４，１６の一部は、伝導性エポキシ樹脂または金属等の伝導性被覆物１５，１７で少なくとも部分的に被覆されている。
【００１４】
素子１０は、高い電子−光係数を有する結晶、たとえばリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）から形成されている。＋Ｚ面から外部に伸びる＋Ｚ結晶軸と、上面１２から上方へ伸びる＋Ｘ軸と、長軸に沿って右に伸びる＋Ｙ軸を示す結晶軸が示されている。Ｚ軸は、熱電気効果が現われる軸である。Ｙ軸に沿った２０ｍｍの長さ、Ｚ軸に沿った２ｍｍの幅およびＸ軸に沿った１ｍｍの厚さは、例示的なものであり、典型的な光素子１０のサイズがどんなものかを示すために提供されているだけである。
【００１５】
図１の光素子は、偏向器、単一“Ｙ"分割器および変調器の機能を併せ持ち、従来の光ファイバジャイロに使用されているかもしれないようなＭＩＯＣ（多機能集積光素子）を形成している。入力導波路１８は、入力面２２上の入力ポート２０から受光する。入力導波路は、“Ｙ"分岐２４で、出力面３０上の第１の出力ポート２８に接続された第１の出力導波路２６と、出力面３上の第２の出力ポート３４に接続された第２の出力導波路３２に分岐している。入力および出力導波路は、この場合には変調プレート３８ａ、３８ｂおよび３８ｃを有する位相変調器と組み合わせられた“Ｙ"分割器からなる導波路ネットワークに接続するかまたは当該導波路ネットワークを構成する。
【００１６】
図２は、図１の光素子の略平面図である。図２は、電荷差が＋Ｚ面１４および−Ｚ面１６間に展開しないように＋Ｚおよび−Ｚ面を伝導性保護塊５２ａ−５２ｄおよび５０ａ−５０ｄを介して接続した電動パス４０ａおよび４０ｂを示す。伝導性保護塊５２ａ−５２ｄおよび５０ａ−５０ｄは、温度循環、またはそれぞれの脚に適用される金属被覆の品質の変化によって劣化するかもしれない伝導パス４０ａおよび４０ｂの信頼性を増すために使用される。
【００１７】
図３は、図２の側面図であり、光素子１０の上面１２上の第１の脚４６を位示す。伝導性保護塊５０ｂは、第１の脚４６の側面４４ｂと−ｚ面１６上の伝導性被覆物１７間のギャップ５３ｂを橋絡している。伝導性保護塊５０ｄは、第２の脚５４の−ｚ面上の伝導性被覆物と−ｚ面１６上の伝導性被覆物１７間のギャップ５３ｂを橋絡している。
【００１８】
図４は、図２の断面線４−４でとられた図３の断面図である。伝導パス４０ａは、第１の脚４６の上面４２上に形成されている。伝導パス４０ａは、第１の脚４６の側面４４ａ，４４ｂを覆って示されている。第１の脚４６の底面４７は、上面４２の下で平行になっている。底面４７は、光素子１０の上面１２に接合されている。
【００１９】
図４は、伝導保護塊５０ａが、脚４６の左端上の伝導性被覆物４０ａから＋Ｚ面１４上の伝導性被覆物１５までの伝導パスを提供していることを示す。伝導塊５０ｂは、脚４６の右側部上の伝導性被覆物４０ａから光素子の−ｚ面１６上の伝導性被覆物までの伝導パスを提供すると共に、第１の脚４６の側面４４ｂと−Ｚ面１６上の伝導性被覆物１７間のギャップ５３ｂを橋絡している。
【００２０】
光素子の＋Ｚ面上の伝導性被覆物１５と−Ｚ面上の伝導性被覆物１７は、好適には金属である。再び図３を参照すると、第１の脚４６は、光素子１０の入力面２２と同平面となるように整列された突合せ面４９を有する。第２の脚５４は、光素子１０の出力面３０と同平面となるように整列された突合せ面５６を有する。
【００２１】
図５は、入力面２２および対応する入力ポート２０（図示しない）と同平面となるように整列された突合せ面４９を有する第１の脚４６と、出力面３０および対応する導波路第１および第２の出力ポート２８，３４と同平面となるように整列された突合せ面５６を有する第２の脚５４の組み合わせを示す。各ケースにおいて、第１の脚突合せ面４９または第２の脚突合せ面５６と対応する光素子１０の端部との整列は、ピグテール５８，６０，６２のような光ファイバピグテールを、前に参照したパブラスの米国特許第４，９７５，５０６号に開示されているような各入力または出力ポートに接合するための、各入力または出力面２２，３０と共に拡張または拡大された面を提供する。
【００２２】
図５の実施例では、各脚と、光素子の＋Ｚ面および−Ｚ面上の伝導性被覆物４０ａ，４０ｂは、好適には、真空蒸着またはスパッタリングでその上に蒸着された金属である。脚は、好適には、リチウム  ニオブ酸塩結晶のウェハをスライスすることにより形成される。好適な実施例では、各脚は、その各＋Ｚ軸が光素子の＋Ｚ軸と対向する方向に整列されるように、光素子上に配置されている。
【００２３】
図６は、パッケージデバイスの平面図である。このパッケージデバイスは、典型的には、密封容器６６と、そこから伸びる光ピグテール５８，６０，６２と、位相変調器３６の電極３８ａ，３８ｂおよび３８ｃ（図示しない）等の内部回路（図示しない）を駆動するために側面から伸びる電気接点とからなる。
【００２４】
図７は、密封容器６６に内蔵された光素子１０を示すために線７−７でとられた図６の側断面図である。光素子の＋Ｚ面および−Ｚ面は、金属等の伝導性被覆物で被覆されている。光素子の底面は、保護容器６６の取付面に伝導性接着剤７２で接合されている。接着剤７２は、光素子１０のそれぞれの下部縁に沿って＋Ｚ面１４および−Ｚ面１６上の金属被覆との直接接触を構成することができる。この接着剤は、＋Ｚおよび−Ｚ面間の電荷を放電させるために十分に伝導性を有するようにブレンドされている。
【００２５】
上述の他の実施例では、金属被覆された脚、伝導性塊および伝導性接着剤７２または伝導性エポキシ樹脂は、＋Ｚ面上の伝導性被覆物を−Ｚ面状の伝導性被覆物に導通接続する手段として提案されている。また、２つの面を互いにまたは共通の端子に接続する電気リード線または金フライングリード線が、＋Ｚ面上の伝導性被覆物を−Ｚ面上の伝導性被覆物に導通接続する手段を提供することを求められている。
【００２６】
図２，３，４および５は、フライングリード線を接合することができる接点パッドの一例として伝導性保護塊５０ｃと組み合わせられる接合パッド７６を示している。変調器プレート３８ａに至る回路トレース７８が図２に示されている。接点パッド８２ａ，８２ｂ，８２ｃは、変調器駆動回路に接続されている。＋Ｚ面の伝導性被覆物１５を、−Ｚ面上の伝導性被覆物１７と、図２に示されるように変調器パッド８２ａへの塊５０ｃ、パッド７６およびトレース７８を介して変調回路とに接続すると、伝導性被覆物が静電荷を浮遊させたり収集したりするののが防止される。
【００２７】
実際上、変調器パッド８２ａおよび８２ｃは、互いに接続され、第１の信号源から駆動されるように第１の接合パッドから光素子を出る。第１の信号源と位相がずれている第２の信号源が、パッド８２ｂを駆動する。第２のパッドは、パッド８２ｂに接続されている。試験は、これが伝導性被覆物を接地して飽和問題をなくすために受け入れ可能であることを示した。
【００２８】
上面、＋Ｚ面、−Ｚ面を有する光素子であって、高い電子−光係数を有すると共に、少なくとも１つの導波路入力ポートを備えた少なくとも１つの入力面を有する光素子を製作するプロセスまたは方法は、
１．＋Ｚおよび−Ｚ面の少なくとも一部を伝導性被覆物で被覆するステップと、２．＋Ｚ面上の導電性被覆物を−Ｚ面上の伝導性被覆物に導通接続するステップとからなる。
【００２９】
この方法は、さらに、＋Ｚおよび−Ｚ面の少なくとも一部を伝導性被覆物で被覆することにより、より詳細には、真空蒸着を使用して＋Ｚおよび−Ｚ面を金属被覆するステップにより特徴付けられる。また、この方法またはプロセスは、底面と、第１および第２の側面と、上面とを有するようにリチウム  ニオブ酸塩からなる少なくとも１つの脚を形成し、次いで、真空蒸着を使用して脚の第１および第２の側面と上面とを金属被覆することにより高められる。次いで、脚は位置決めされ、脚の底面が、光素子の上面に接合される。足の表面は金属被覆され、＋Ｚ面上の金属被覆から−Ｚ面上の金属被覆まで導通ブリッジが形成される。
【００３０】
伝導性接着剤からなる伝導性保護塊は、脚の表面上の金属被覆を＋Ｚ面上の金属被覆と−Ｚ面上の金属被覆とに導通接続するように配置される。これらの伝導性保護塊は、たとえ金属が、脚と素子間の接合線で、また高い応力になることがある素子の鋭い角で破損しても、連続性が維持されるということを保証することにある。
【００３１】
図８ａは、ウェハがサイの目に切られる前の、ウェハ上の多数の光素子を示す。まず、リチウム  ニオブ酸塩からなる脚片７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが、ウェハとその上の光素子の＋Ｚ軸方向に基づいて要求される方向を持つように、各リチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）片の＋Ｚ軸を向くように気を付けながら、ウェハを横切って列の配置状態に接合される。
【００３２】
次いで、ウェハは、７８ａ，７８ｂ等の進路に沿ってスライスされ、各々がその表面に取り付けられた２つの脚を有する光素子の縦列に分離される。次いで、光素子は、細長い片として、すなわち個々の光素子にスライスされた後マスクされ、マスクを通して光素子の上面より上の位置からの金属の真空蒸着を可能にする。
【００３３】
金属は、各脚の上面と、光素子および脚の側面とを覆うと共に、足の側面と光素子の金属被覆された側面との間のギャップに充填するように蒸着される。
【００３４】
好適な伝導層は、変調器電極３８ａ−３８ｃおよびパッド７６、８２ａ−８２ｃに使用されるのと同一タイプの真空蒸着またはスパッタリングされた金属である。最初にチタニウムで次に金属からなる複合層が使用されることもある。プロセスに関して、脚の上部を横断する伝導パス４０ａつまり帯金は、ウェハが以下のプロセスまたは方法で特徴付けられるように脚の形に切られる前に、ウェハの高さに置いても良い。
【００３５】
ウェハの平面図である図８ａを参照すると、上面、＋Ｚ面、−Ｚ面を有する光素子の２列は、結晶ウェハ上に形成され、結晶材料は、高い電子−光係数を有する。各光素子は、少なくとも１つの入力面と、少なくとも１つの導波路入力ポートとを備えている。この方法は以下のステップからなる。すなわち、
１．従来方法を使用してリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）からなるウェハ上に複数の光素子を形成するステップ、
２．脚の製作に使用するための寸法にされた断面を有するリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる脚片を形成するステップ、
３．その＋Ｚ軸が光素子の＋Ｚ軸方向に対向している脚片を、ウェハをサイの目に切る前に、ウェハの表面上に光素子の縦列を横断する列のアレイ状態に位置決めして接合するステップ、
４．ダイアモンド鋸または他の手段を使用して光素子の縦列を切り、図８ｂに示されるような光素子の縦列片を形成するステップ、鋸で切られた光素子の縦列片は、露出した光素子縁と、同平面関係で露出した脚側面とを有する、
５．光素子縁および脚側面を露出させかつ光素子の上面および突合せ面を遮蔽するように光素子の縦列変をマスクするステップ、
６．露出した光素子縁と露出した脚の側面を金属被覆して、露出した光素子縁間に伝導パスまたはブリッジを形成するステップ、
７．金属被覆された光素子の縦列片をサイの目に切って、個々の光素子を形成するステップ。
【００３６】
図８ｂは、ウェハのスライスを示す。脚片７４ａ−７４ｄが接合された後にウェハをスライスするのは、図４に示される脚の側面と光素子の表面間の段を除去するプロセスステップである。
【００３７】
脚が個々に取り付けられた場合、各脚の幅（約２ｍｍ）は、典型的に、光素子の幅よりわずかに小さい。脚の幅と光素子の幅のわずかな差は、図４に誇張された仕方で示される段を生じる。
【００３８】
図９は、図８ｂの９−９のような断面線に沿ってとられた断面図であり、金属被覆される被覆物がどのように脚、光素子の側面を覆い、脚の上部と光素子の側面間のギャップを橋絡するかを示す。脚と光素子の側面の金属被覆が、十分に均一にかつ信頼できるように展開されている場合は、伝導性保護塊の使用は除去しても良い。
【００３９】
図１０は、脚の上部を横断する伝導パス４０ａが省略され、伝導パス４０ｃが基板１１の底部を横断して配置される他の配置を示す。＋Ｚおよび−Ｚ面は、脚の使用がない場合でさえ、基板１１の底面の金属被覆で互いに短絡される。
【００４０】
各脚は、ノーランド８３Ｈ等の接着剤を使用して光素子の上面に接合される。接着剤の層は、２ミクロンくらいの厚さにすることができる。接着剤の層は、ある例では脚の側面に達せず、脚の下にわずかなギャップ５３ａ，５３ｂを残しても良い。ギャップ５３ａ，５３ｂは、図４において脚の左縁および右縁の下に示される。スライスおよびサイの目に切る前にウェハ上に脚片７４ａ−７４ｄを置くと、各々個別の脚の下により均一な接合線が生じる。正しい極性を持つように脚を整列して光素子上に接合することは、ウェハに脚片を接合し、次いでウェハをスライスしかつサイの目に切ることによって、より経済的に制御される。
【００４１】
伝導層のこの最初の選択は、熱蒸着またはスパッタリングのどちらかにより蒸着された金属である。しかしながら、高抵抗力スパッタリングされたパラジュウム−金やグラファイトペイント等の他の被覆物を使用しても良い。
【００４２】
本発明が開示され詳細に説明されたが、これは、単なる一例としての例示のつもりであり、制限ととられるべきものではないことが理解されるべきである。本発明の精神と範囲は、付随の請求項の言葉によってのみ制限されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的なデバイス寸法を示す“Ｙ結合器および変調器"ＭＩＯＣの略斜視図である。
【図２】“Ｙ結合器および変調器"ＭＩＯＣの略平面図であり、左側脚の左側面が素子の左端部と同平面にあることを示すと共に伝導性塊を示す。
【図３】図２の概略“Ｙ結合器および変調器"ＭＩＯＣの側面図である。
【図４】図２の線４−４でとられた図２の概略“Ｙ結合器および変調器"ＭＩＯＣの断面図である。
【図５】図３の“Ｙ結合器および変調器"ＭＩＯＣの略斜視図であり、素子の＋Ｚ軸に関連する脚の＋Ｚ軸の軸方向を示す。
【図６】パッケージ光素子デバイスの略平面図である。
【図７】線７−７にそってとられた図６のパッケージ光素子の略側断面図であり、光素子は接着剤中に設置されている。
【図８】８ａは、リチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる円形ウェハ上に形成されたＭＩＯＣデバイスの縦列と、スライス線７８ａ，７８ｂでスライスするための準備状態にあるＭＩＯＣデバイス上に配置され、ウェハに接合されているリチウム  ニオブ酸塩（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる横列片の略平面図である。８ｂは、スライス９ａ，９ｂおよび断面線９−９を示す。
【図９】ＭＩＯＣ片の側面のスライスおよび金属被覆後に断面線９−９でとられた図８ｂの拡大略断面図である。
【図１０】ＭＩＯＣ片の基板の側面および底面のスライスおよび金属被覆後に断面線９−９でとられた図８ｂの拡大略断面図である。
【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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