專利名稱：光波導(dǎo)芯片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)芯片及其制造方法。
背景技術(shù)：
為了分波或結(jié)合行進(jìn)在光纖維等等光傳輸介質(zhì)中的光，而使用光波導(dǎo)芯片。例如，埋入型光波導(dǎo)芯片，是在由Si等構(gòu)成的基板上具有由對(duì)光進(jìn)行波導(dǎo)的芯和覆蓋該芯的覆蓋層(clad)所構(gòu)成的聚合物制光波導(dǎo)層。這種光波導(dǎo)芯片的制造方法如下。首先，在Si晶圓上形成下部覆蓋層。然后，在下部覆蓋層上，利用光刻(photolithograph)或蝕刻技術(shù)等，以任意平面形狀形成折射率比該下部覆蓋層高的芯層。接著，以覆蓋芯層的方式形成上部覆蓋層。然后沿規(guī)定線將形成有下部覆蓋層、芯層及上部覆蓋層的Si晶圓切斷為芯片狀，由此得到光波導(dǎo)芯片。
作為如上所述的光波導(dǎo)芯片的制造方法中的、用于將Si晶圓切斷為芯片(chip)狀的技術(shù)，具有例如專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的光波導(dǎo)芯片的制造方法。圖1為用于說(shuō)明該方法的圖。該方法是，在晶圓狀的基板101上形成光波導(dǎo)路102后，利用切割刀(dicing blade)103切削光波導(dǎo)路102及基板101的一部分。通過(guò)該切削形成光波導(dǎo)路102端面102a，同時(shí)，在基板101上形成具有與光波導(dǎo)路102的端面102a同一面的側(cè)面的階梯部101b。專利文獻(xiàn)1中指出因切削基板101所產(chǎn)生的磨粒，在基板101與切割刀103之間被細(xì)小地粉碎而成為細(xì)小顆粒，因而起到研磨光波導(dǎo)路端面102的作用。另外，專利文獻(xiàn)1中還指出當(dāng)切割刀103以全切割(full cut)(在厚度方向上全面切割基板)來(lái)切割基板時(shí)，其與使切割刀103以半切割(half cut)(在厚度方向上剩余基板而對(duì)一部分進(jìn)行切割)來(lái)切割的情況相比，將產(chǎn)生較大的碎屑(缺口)，由此將傷及光波導(dǎo)路端面，使得光波導(dǎo)路變得容易剝離。因此，專利文獻(xiàn)1的制造方法，利用切割刀103的基板切割深度來(lái)控制砂輪粒的研磨作用，以形成良好的光波導(dǎo)路端面。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開(kāi)平11-337757號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明人等經(jīng)過(guò)對(duì)公知光波導(dǎo)芯片的制造方法進(jìn)行研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了以下的課題。即，專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的以往的光波導(dǎo)芯片的制造方法中，當(dāng)通過(guò)切割來(lái)切斷由例如Si的較為堅(jiān)硬材料構(gòu)成的晶圓時(shí)，將在晶圓的切斷面產(chǎn)生碎屑。由于晶圓的碎屑，而存在使光波導(dǎo)層從晶圓表面剝離的問(wèn)題。在此，圖2中在區(qū)域(a)，是在切割表面上形成有由聚合物所構(gòu)成的光波導(dǎo)層105的硅晶圓104時(shí)，顯示光波導(dǎo)層105剝離時(shí)狀況的外觀照片。另外，圖2中的區(qū)域(b)，是區(qū)域(a)所示硅晶圓104及光波導(dǎo)層105的剖開(kāi)面照片。如圖2的各照片所示，可知當(dāng)根據(jù)公知切割方法切割晶圓104時(shí)，因碎屑而導(dǎo)致光波導(dǎo)層105從晶圓104表面剝離的情況。
本發(fā)明為解決上述課題而完成，其目的在于，提供一種具有可有效地避免或抑制切斷晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層的剝離的構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片及其制造方法。
本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片，其具備具有主表面的基板；及形成在基板主表面上的、具有波導(dǎo)光的芯部的光波導(dǎo)層。尤其是，為解決上述課題，該光波導(dǎo)芯片將光波導(dǎo)層側(cè)面的至少一部分，位于距離主表面邊緣僅為規(guī)定距離的該主表面的中央側(cè)。
在具有這種構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片中，光波導(dǎo)層側(cè)面的至少一部分位于與含有主表面邊緣的基板側(cè)面相比靠近該主表面的中央側(cè)，因此在將形成有光波導(dǎo)層的晶圓切斷為芯片單元時(shí)，即使在主表面邊緣(即，晶圓的切斷部分)產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，也難以影響到光波導(dǎo)層。因此，根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片，可有效地避免或抑制切斷晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層的剝離。
在本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片中，基板主表面的周邊區(qū)域也可未由光波導(dǎo)層覆蓋。在此情況下，在光波導(dǎo)芯片中，與主表面接觸的光波導(dǎo)路的接觸區(qū)域面積，與主表面全體的面積相比更小。在這種光波導(dǎo)芯片中，沿著主表面邊緣存在未被光波導(dǎo)層覆蓋的區(qū)域，在將形成有光波導(dǎo)層的晶圓切斷為芯片單元時(shí)，可有效地減小碎屑造成的對(duì)光波導(dǎo)層的影響，可較好地避免或抑制切斷晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層的剝離。
具有上述構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片，在其一部分應(yīng)成為基板的晶圓上形成具有波導(dǎo)光的芯部的光波導(dǎo)層，除去覆蓋晶圓表面中包含切斷預(yù)定線的區(qū)域的光波導(dǎo)層的一部分，然后以沿著切斷預(yù)定線分割該區(qū)域的方式切斷晶圓而形成。如上所述制造的光波導(dǎo)芯片，在晶圓切斷時(shí)，以分割除去主表面上的部分光波導(dǎo)層的區(qū)域的方式切斷晶圓，因此可有效地減小碎屑所造成對(duì)光波導(dǎo)層的影響，可較好地避免或抑制切斷晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層的剝離。
在本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片中，從與芯部的光入出射端一致的光波導(dǎo)層側(cè)面至主表面邊緣的最短距離，優(yōu)選為小于從光波導(dǎo)層的其他側(cè)面至主表面邊緣的最短距離要小。根據(jù)該構(gòu)成，在接合芯部的光入出射端與光纖維等的光學(xué)零件時(shí)，可縮短與基板側(cè)面當(dāng)接的光學(xué)零件側(cè)面和光入出射端的距離，可有效地減小結(jié)合損失。另外，在由小鑷子等夾住光波導(dǎo)芯片時(shí)，抓住沿著離主表面邊緣的寬度較大的區(qū)域的基板側(cè)面，因此可防止光波導(dǎo)層的損傷。
而且，在本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片中，光波導(dǎo)層可具有位于基板的包含主表面邊緣的外周區(qū)域上，且與光波導(dǎo)層中央部分相比更薄的薄膜部分。在此情況下，光波導(dǎo)層具有與包含主表面邊緣的基板側(cè)面一致的側(cè)面；及位于僅距離主表面邊緣為規(guī)定距離的該主表面中央側(cè)的側(cè)面。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)切斷晶圓時(shí)的切斷部分附近的光波導(dǎo)層越薄，則在切斷晶圓時(shí)，光波導(dǎo)層越不易從晶圓表面剝離。因此根據(jù)該光波導(dǎo)芯片，利用光波導(dǎo)層的薄膜部分覆蓋接合于主表面邊緣的區(qū)域，在將形成有光波導(dǎo)層的晶圓切斷為芯片單元時(shí)，可較好地避免或抑制碎屑所造成的光波導(dǎo)層的剝離。
具有上述構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片，在晶圓上形成具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層，在覆蓋晶圓表面中的包含切斷預(yù)定線的區(qū)域的光波導(dǎo)層的一部分上，形成與該光波導(dǎo)層的其它部分相比更薄的薄膜部分，然后以沿著切斷預(yù)定線而分割該薄膜部分的方式切斷晶圓而形成。根據(jù)如上所述制造的光波導(dǎo)芯片，在切斷晶圓時(shí)，以分割薄膜部分的方式切斷晶圓，因此可較好地避免或抑制碎屑所造成光波導(dǎo)層的剝離。
在具有上述構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片中，薄膜部分的厚度優(yōu)選與芯部和主表面的間隔相比更小。利用如上述般設(shè)定薄膜部分的厚度，可更有效地避免或抑制碎屑所造成光波導(dǎo)層的剝離。而且，在本說(shuō)明書中，芯部與主表面的間隔和薄膜部分厚度的關(guān)系是指，光波導(dǎo)芯片的任意剖面中芯部與主表面的間隔和薄膜部分厚度的關(guān)系。
在本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片中，位于與芯部的光入出射端一致的光波導(dǎo)層側(cè)面與主表面邊緣間的薄膜部分寬度，優(yōu)選與位于光波導(dǎo)層其它側(cè)面與主表面邊緣間的薄膜部分寬度相比更小。根據(jù)該構(gòu)成，在連接芯部的光入出射端與光纖維等的光學(xué)零件時(shí)，可縮短與基板側(cè)面當(dāng)接的光學(xué)零件側(cè)面和光入出射端的距離，可有效地減小結(jié)合損失。另外，在利用小鑷子等夾住光波導(dǎo)芯片時(shí)，抓住沿著離主表面邊緣的寬度較大的薄膜部分的基板側(cè)面，因此可有效地防止光波導(dǎo)層的損傷。
而且，在本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片中，光波導(dǎo)層優(yōu)選包含聚合體。在光波導(dǎo)層包含聚合體的情況下，由于光波導(dǎo)層與基板相比變得更軟，因此在切斷晶圓時(shí)，容易因碎屑而造成光波導(dǎo)層的剝離。與此相對(duì)，根據(jù)具有上述構(gòu)造的本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片，即使在光波導(dǎo)層包含聚合體的情況，仍可較好地避免或抑制光波導(dǎo)層的剝離。
另外，本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的制造方法，其具有沿著切斷預(yù)定線，對(duì)形成有具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層的晶圓進(jìn)行切斷的切斷工序。尤其是，該切斷工序包含除去覆蓋晶圓表面中的包含切斷預(yù)定線的區(qū)域的光波導(dǎo)層的至少一部分的工序；和以沿著切斷預(yù)定線分割該區(qū)域的方式切斷晶圓的工序。
在該制造方法中，在切斷晶圓時(shí)，以分割除去晶圓表面的光波導(dǎo)層的至少一部分的區(qū)域的方式切斷晶圓，所以此時(shí)即使產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，也難以影響光波導(dǎo)層。因此，根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的制造方法，可有效避免或抑制切斷晶圓時(shí)光波導(dǎo)層的剝離。
而且，本發(fā)明的各實(shí)施例，可由以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖而充分地理解。然而這些實(shí)施例僅提供例示，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
另外，以下的詳細(xì)說(shuō)明中可了解本發(fā)明的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍。但是，詳細(xì)說(shuō)明及特定事例，用于顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但僅為例示而已，顯而易見(jiàn)，本技術(shù)領(lǐng)域從業(yè)人員可從下述詳細(xì)說(shuō)明在本發(fā)明的技術(shù)思想和范圍內(nèi)進(jìn)行多種變化和改良。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片及其制造方法，可有效地避免或抑制切斷晶圓時(shí)光波導(dǎo)層的剝離。


圖1為以往的光波導(dǎo)芯片的制造方法的說(shuō)明圖。
圖2為顯示利用以往方法切割表面上形成有由聚合物構(gòu)成的光波導(dǎo)層的硅晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層狀態(tài)的照片。
圖3為本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的第1實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖4為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的基板主表面的平面圖。
圖5為用于光波導(dǎo)芯片的制造的晶圓制品的平面圖。
圖6為顯示圖5所示晶圓制品的III-III剖面的放大剖面圖。
圖7為制造第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖(其一)。
圖8為制造第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖(其二)。
圖9為制造第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的另一例的說(shuō)明圖。
圖10為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的效果的說(shuō)明圖(其一)。
圖11為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的效果的說(shuō)明圖(其二)。
圖12為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的效果的說(shuō)明圖(其三)。
圖13為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的變形例的構(gòu)成圖。
圖14為本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的第2實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖15為第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的側(cè)面附近的構(gòu)造圖。
圖16為制造第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖(其一)。
圖17為制造第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖(其二)。
圖18為制造第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的另一例的說(shuō)明圖。
圖19為從斜上方將第2實(shí)施例攝影的光波導(dǎo)芯片的外觀局部的照片。
圖20為放大圖19所示照片局部的照片。
圖21為從上方將第2實(shí)施例攝影的光波導(dǎo)芯片的外觀局部的照片。
圖22為從側(cè)面將第2實(shí)施例攝影的光波導(dǎo)芯片的外觀局部的照片。
圖23為第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的變形例的構(gòu)成圖。
符號(hào)說(shuō)明1、1a～1c 光波導(dǎo)芯片3基板4晶圓5、8、11、13 光波導(dǎo)層6、14、15、17 覆蓋層7、9、18 芯部10 晶圓制品11c、13c、51 薄膜部分19 覆蓋層19a 下部覆蓋層19b 上部覆蓋層20 光波導(dǎo)層61～64 切割刀66 離子具體實(shí)施方式
以下，參照?qǐng)D3～23詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片及其制造方法。而且，附圖的說(shuō)明中，對(duì)相同構(gòu)成元件則賦予相同元件符號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。另外，也可根據(jù)需要參照上述的圖1及圖2。
第1實(shí)施例首先，說(shuō)明本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片及其制造方法的第1實(shí)施例。圖3為本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的第1實(shí)施例的構(gòu)成圖，在區(qū)域(a)中顯示第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的平面圖中，在區(qū)域(b)中顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)的光波導(dǎo)芯片1的I-I剖面的剖面圖。另外，圖3中的區(qū)域(c)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)的光波導(dǎo)芯片1的II-II剖面的剖面圖。而且，II-II剖面是沿著光波導(dǎo)芯片1所具有的芯部7進(jìn)行設(shè)定的。另外，圖4為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1的基板3主表面3a的平面圖。而且，該第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1，即是所謂埋入型光波導(dǎo)芯片。
參照?qǐng)D3中的區(qū)域(a)～(c)及圖4，第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1具有基板3及光波導(dǎo)層5。基板3可使用如硅、石英、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂(glass epoxy)、陶瓷、聚酰亞胺等的材料來(lái)形成?；?具有矩形平面形狀，具有主表面3a、一對(duì)側(cè)面3b及另一對(duì)側(cè)面3c。如圖4所示，主表面3a具有鄰接于主表面3a邊緣的區(qū)域3e；和占據(jù)主表面3a上的該區(qū)域3e以外區(qū)域的區(qū)域3d。在第1實(shí)施例中，區(qū)域3e設(shè)定為包圍區(qū)域3d。
光波導(dǎo)層5設(shè)置在基板3的主表面3a的區(qū)域3d上。也就是，光波導(dǎo)層5設(shè)置在基板3的主表面3a上的區(qū)域3e以外的區(qū)域上，區(qū)域3e未由光波導(dǎo)層5覆蓋。光波導(dǎo)層5成形為具有一對(duì)側(cè)面5a及另一對(duì)側(cè)面5b的矩形狀。通過(guò)將光波導(dǎo)層5設(shè)置在區(qū)域3e以外的區(qū)域上，使側(cè)面5a及側(cè)面5b分別位于與基板3的對(duì)應(yīng)側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央處的位置上。換言之，側(cè)面5a及側(cè)面5b設(shè)置在分別從基板3的側(cè)面3b及3c退后的位置。
光波導(dǎo)層5具有覆蓋層6及折射率大于覆蓋層6的芯(core)部7。覆蓋層6以層狀形成在基板3的主表面3a的區(qū)域3d上，芯部7形成在覆蓋層6內(nèi)部。芯部7具有連結(jié)光波導(dǎo)層5的一對(duì)側(cè)面5a間的Y字形的平面形狀。另外，一對(duì)側(cè)面5a中的一個(gè)側(cè)面5a發(fā)揮光入出射端7a的功能，另一側(cè)面5a發(fā)揮兩個(gè)光入出射端7b及7c的功能。芯部7可使從光入出射端7a入射的光分叉，并將分叉的光從光入出射端7b及7c分別射出。另外，芯部7可使從光入出射端7b及7c分別射入的光結(jié)合，并使該被結(jié)合的光從光入出射端7a出射。
在此，在連接于主表面3a的邊緣的區(qū)域3e中，將沿與芯部7的光入出射端7a～7c一致的光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a延伸的部分的寬度L1，設(shè)定為小于沿另一側(cè)面5b延伸的部分的寬度L2。換言之，將與芯部7的光入出射端7a～7c一致的光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a的相對(duì)于基板3的側(cè)面3b所退后的寬度L1，設(shè)定為小于另一側(cè)面5b的相對(duì)于側(cè)面3c所退后的寬度L2。
作為構(gòu)成光波導(dǎo)層5的材料可列舉有，以聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene)樹(shù)脂、硅酮(silicone)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)(PMMA)、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)、丙烯酸酯(acrylate)等為主劑的有機(jī)系的聚合體(聚合物)；或石英、LiNbO3、LiTaO3、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、Si3N4、YIG(Y3Fe5O12)等的無(wú)機(jī)系材料。而且，上述有機(jī)系材料也可包含將例示各材料的C-H基的H取代為氟或氘的材料等。
下面，將參照?qǐng)D5～圖8說(shuō)明第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1的制造方法。圖5為用于光波導(dǎo)芯片1的制造的晶圓制品10的平面圖，圖6為顯示圖5所示晶圓制品10的III-III剖面的放大剖面圖。而且，圖6顯示沿光波導(dǎo)層20所含芯部18的長(zhǎng)度方向上的剖面。參照?qǐng)D5，在晶圓制品10假設(shè)有切斷預(yù)定線A。該切斷預(yù)定線A是將晶圓制品10切斷為芯片狀而制造的光波導(dǎo)芯片彼此的界線，是在晶圓制品10上假設(shè)的假定線。
另外，參照?qǐng)D6，晶圓制品10具有由硅等構(gòu)成的晶圓4。在晶圓4的主表面4a上假設(shè)沿切斷預(yù)定線A延伸的區(qū)域4b。晶圓制品10具有形成在晶圓4的主表面4a上的光波導(dǎo)層20。光波導(dǎo)層20具有芯部18及覆蓋層19。晶圓制品10的制造方法如下。首先，在洗凈晶圓4的主表面4a后，在主表面4a上層疊作為覆蓋層19的一部分的下部覆蓋層19a。下部覆蓋層19a的材料使用上述有機(jī)系的聚合體或無(wú)機(jī)系材料。在下部覆蓋層19a上層疊折射率高于下部覆蓋層19a要高的芯層，利用光刻或蝕刻法等，將芯層曝光、顯像、蝕刻為任意形狀(本實(shí)施例中為Y字形)，由此形成芯部18。最后，以覆蓋芯部18及下部覆蓋層19a的方式層疊由相同于下部覆蓋層19a的材料所構(gòu)成的上部覆蓋層19b。從而完成晶圓制品10。而且，在由聚合體構(gòu)成光波導(dǎo)層20的情況下，為防止空隙(空洞)混入，優(yōu)選將光波導(dǎo)層20形成為較厚。
首先，在上部覆蓋層19b上，如圖7中的區(qū)域5(a)所示，形成掩膜(mask)41。掩膜除一般的光致抗蝕劑(photo resist)或具有耐O2的抗蝕劑(resist)外，也可為鋁等的金屬薄膜。如圖7中的區(qū)域(b)所示，在下部覆蓋層19a上，利用切割刀61形成具有底的槽55。此時(shí)，槽55底面位于晶圓4的主表面4a的區(qū)域4b上，且使其槽55底面的寬度與區(qū)域4b的寬度大致相同而形成槽55。因此，作為切割刀61，可以使用與主表面4a的區(qū)域4b的寬度相對(duì)應(yīng)的厚度的?；蚴牵部墒褂脠D5中的區(qū)域(c)所示薄切割刀62。在此情況下，通過(guò)使切割刀62在區(qū)域4b的寬度方向上移動(dòng)，并重復(fù)進(jìn)行切割，以形成具有與區(qū)域4b的寬度相對(duì)應(yīng)寬度的槽55。
下部覆蓋層19a中的殘留在槽55底部的部分(即，下部覆蓋層19a中的沒(méi)有被掩膜41所覆蓋的部分)，如圖7中的區(qū)域(d)所示，如可通過(guò)，從晶圓4的主表面4a側(cè)由反應(yīng)性氣體的放電所引發(fā)的離子66產(chǎn)生沖擊的反應(yīng)性離子蝕刻等的干式蝕刻來(lái)除去。如上所述，沿著切斷預(yù)定線A形成使光波導(dǎo)層20分離的槽53，形成具有側(cè)面5a及5b且包含芯部7及覆蓋層6的光波導(dǎo)層5。另外，此時(shí)形成有芯部7的光入出射端7a～7c。通過(guò)形成使光波導(dǎo)層5分離的槽53，以使晶圓4的主表面4a中的沿著切斷預(yù)定線A的區(qū)域4b曝露。
接著，如圖8中的區(qū)域(a)所示，使用與切割刀61相比較薄的切割刀63來(lái)切斷晶圓4。此時(shí)，以沿著切斷預(yù)定線A分割該主表面4a的區(qū)域4b的方式來(lái)切斷晶圓4?；蛘撸部墒褂萌鐖D8中的區(qū)域(b)及(c)所示更薄的切割刀64進(jìn)行晶圓4的切斷。在此情況下，在切斷晶圓4后(參照?qǐng)D8中的區(qū)域(b))，通過(guò)使切割刀64在區(qū)域4b的寬度方向上移動(dòng)的同時(shí)，重復(fù)進(jìn)行晶圓4的切斷，由此將區(qū)域4b分割為任意的寬度(參照?qǐng)D8中的區(qū)域(c))。如上所述，沿著切斷預(yù)定線A(參照?qǐng)D5)切斷晶圓4，如圖8中的區(qū)域(d)所示，形成具有側(cè)面3b及3c的基板3。經(jīng)過(guò)以上的工序，完成具有基板3及光波導(dǎo)層5的光波導(dǎo)芯片1。而且，通過(guò)分割，使區(qū)域4b成為光波導(dǎo)芯片1中的主表面3a的區(qū)域3e。另外，在主表面3a中由光波導(dǎo)層5覆蓋的區(qū)域成為區(qū)域3d。
在此，使用圖9中所示區(qū)域(a)～(c)，說(shuō)明光波導(dǎo)芯片1的另一制造方法。在此說(shuō)明的工序，是對(duì)應(yīng)于上述制造方法的圖7中的區(qū)域(a)～(d)所示工序，而其它工序部分則與上述制造方法相同。
首先，利用與上述制造方法相同的方法，準(zhǔn)備在晶圓4上具有光波導(dǎo)層20的晶圓制品。然后，在上部覆蓋層19b上，如圖9中的區(qū)域(a)所示，形成掩膜41。接著，如圖9中的區(qū)域(b)所示，除去位于晶圓4的主表面4a的區(qū)域4b上的掩膜41部分，在掩膜41上形成開(kāi)口41a。此時(shí)，形成開(kāi)口41a，并使其寬度為與區(qū)域4b的寬度大致相同。
光波導(dǎo)層20中未被掩膜41覆蓋的部分(即，與開(kāi)口41a對(duì)應(yīng)的部分)，如圖9中的區(qū)域(c)所示，如可通過(guò)，從晶圓4的主表面4a側(cè)由反應(yīng)性氣體的放電所引發(fā)的離子66產(chǎn)生沖擊的反應(yīng)性離子蝕刻等的干式蝕刻來(lái)除去。如上所述，形成使光波導(dǎo)層20分離的槽53，形成具有側(cè)面5a及5b且包含芯部7及覆蓋層6的光波導(dǎo)層5。此時(shí)，形成有芯部7的光入出射端7a～7c。另外，使得沿著晶圓4的主表面4a的切斷預(yù)定線A的區(qū)域4b曝露。
此后，利用與前面說(shuō)明的制造方法相同的工序(參照?qǐng)D8中的區(qū)域(a)～(d))，完成具有基板3及光波導(dǎo)層5的光波導(dǎo)芯片1。
下面，將說(shuō)明第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1的效果。本發(fā)明人在將形成有光波導(dǎo)層的晶圓切斷為芯片時(shí)，面臨使光波導(dǎo)層從晶圓剝離的現(xiàn)象。并且，經(jīng)過(guò)對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，切割晶圓時(shí)的切削深度越深，則光波導(dǎo)層的剝離變得越為明顯。而且經(jīng)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，由晶圓的碎屑產(chǎn)生的碎片將光波導(dǎo)層頂起，使得光波導(dǎo)層從晶圓剝離。
于此相對(duì)，在第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1中，光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a及5b，是分別設(shè)置在與基板3側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央側(cè)。由此，在將形成有光波導(dǎo)層5的晶圓4切斷為芯片單元時(shí)(參照?qǐng)D8中的區(qū)域(a)～(c))，即使在主表面3a邊緣(即，晶圓4的切斷部分)產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，也難以影響到光波導(dǎo)層5。因此，利用該光波導(dǎo)芯片1，可有效地避免或抑制切斷晶圓4時(shí)的光波導(dǎo)層5的剝離。
在此，圖10是光波導(dǎo)芯片1的另一效果的說(shuō)明圖。光波導(dǎo)芯片1中，通過(guò)將側(cè)面5a及5b分別設(shè)置在與側(cè)面3b及3c相比更靠近芯片中央處，來(lái)使側(cè)面5a及5b的橫向空間發(fā)揮蓄積粘合劑的功能。即，如圖10中的區(qū)域(a)所示，在使由芯部73及覆蓋層75構(gòu)成的光纖維71等的光學(xué)零件與光波導(dǎo)芯片1相結(jié)合時(shí)，在光纖維71的端面71a與基板3的側(cè)面3b當(dāng)接的狀態(tài)下，通過(guò)使透光性粘合劑77流入在端面71a與光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a之間所形成的空間內(nèi)，可使光纖維71與光波導(dǎo)芯片1良好地結(jié)合。另外，通過(guò)使粘合劑77的折射率設(shè)為光纖維71的芯部73的折射率和光波導(dǎo)層5的芯部7的折射率之間的值，以減小光纖維71與光波導(dǎo)芯片1間的結(jié)合損失。
而且，在使光波導(dǎo)層側(cè)面與基板側(cè)面一致(處于相同面內(nèi))的情況下，存在如下問(wèn)題，即，粘合劑77無(wú)法介入光纖維71的芯部73與光波導(dǎo)層的芯部之間(參照?qǐng)D10中的區(qū)域(b))，或是，粘合劑77無(wú)法蓄積在光纖維71的芯部73與光波導(dǎo)層的芯部之間，而產(chǎn)生從下方溢出(參照?qǐng)D10中的區(qū)域(c))的不利狀況。與此相對(duì)，根據(jù)本光波導(dǎo)芯片1，不會(huì)產(chǎn)生這種不利情況，而可較好地使光纖維71與光波導(dǎo)芯片1相結(jié)合。
圖11是用于對(duì)光波導(dǎo)芯片1的另一效果進(jìn)行說(shuō)明的部分剖面圖。在光波導(dǎo)芯片1中，通過(guò)使側(cè)面5a及5b分別設(shè)置在與側(cè)面3b及3c相比更靠近芯片中央處，在以小鑷子65等處理該光波導(dǎo)芯片1時(shí)，可防止光波導(dǎo)層5的損傷。在以小鑷子65等夾住光波導(dǎo)芯片1時(shí)，多數(shù)情況是小鑷子65傾斜與光波導(dǎo)芯片1的側(cè)面相接觸。此時(shí)，在光波導(dǎo)層側(cè)面與芯片側(cè)面一致的情況下，如圖11中的區(qū)域(b)所示，小鑷子65直接與光波導(dǎo)層相接觸，而存在產(chǎn)生光波導(dǎo)層損壞的問(wèn)題。與此相對(duì)，根據(jù)第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1，如圖11中的區(qū)域(a)所示，可防止光波導(dǎo)層5與小鑷子65的接觸。因此根據(jù)該光波導(dǎo)芯片1，在操作該光波導(dǎo)芯片1時(shí)，可防止光波導(dǎo)層5的損傷。
而且，在第1實(shí)施例中，在主表面3a上存在有未被光波導(dǎo)層5覆蓋的區(qū)域3e，并與主表面3a的邊緣接觸。由此，在將形成有光波導(dǎo)層5的晶圓4切斷為芯片單元時(shí)，可有效地減小由主表面3a邊緣，即晶圓4的主表面4a的切斷部分上的碎屑所造成的對(duì)光波導(dǎo)層5的影響，可較好地避免或抑制切斷晶圓4時(shí)光波導(dǎo)層5的剝離。
在第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1及其制造方法中，在切斷形成有光波導(dǎo)層5的晶圓4時(shí)，是以分割除去了表面4a的光波導(dǎo)層5的區(qū)域4b的方式來(lái)切斷晶圓4。因此，可有效地減小由晶圓4的碎屑所造成的對(duì)光波導(dǎo)層5的影響，可較好地避免或抑制切斷晶圓4時(shí)光波導(dǎo)層5的剝離。
而且，在第1實(shí)施例中，優(yōu)選為，光波導(dǎo)芯片1，使基板3主表面3a中的未被光波導(dǎo)層5覆蓋的區(qū)域3e中，沿具有芯部7的光入出射端7a～7c的光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a的區(qū)域3e的距離主表面3a邊緣的寬度L1，小于沿光波導(dǎo)層5的另一側(cè)面5b的區(qū)域3e的距離主表面3a邊緣的寬度L2。圖12是用于說(shuō)明寬度L1小于寬度L2的效果的圖。在沿光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a的區(qū)域3e的寬度L1較大的情況下，如圖12中的區(qū)域(b)所示，光纖維71的芯部73的端面73a與光波導(dǎo)層5的芯部7的光入出射端7a(或7b、7c)的距離增大，使得來(lái)自光纖維71的光達(dá)到入射至光入出射端7a為止時(shí)擴(kuò)大。因此，造成光纖維71與光波導(dǎo)層5間的結(jié)合損失增大。與此相對(duì)，第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1中，如圖12中的區(qū)域(a)所示，通過(guò)使沿光波導(dǎo)層5的側(cè)面5a的區(qū)域3e的寬度L1設(shè)定為較小，因此可減小芯部73的端面73a與芯部7的光入出射端7a(或7b、7c)的距離，并減小結(jié)合損失。
通過(guò)使區(qū)域3e的寬度L1設(shè)定為小于寬度L2，可獲得如下的效果。即，如圖11所示，在由小鑷子65等夾住光波導(dǎo)芯片1時(shí)，抓住沿具有較大寬度L2的區(qū)域3e的基板3側(cè)面3c，由此，可有效地防止光波導(dǎo)層5的損傷。
在第1實(shí)施例中，光波導(dǎo)層5也可以是包含聚合體而構(gòu)成。在公知的光波導(dǎo)芯片(例如參照?qǐng)D2)中，在光波導(dǎo)層包含聚合體的情況下，由于光波導(dǎo)層比基板相比較軟，因此，在切斷晶圓時(shí)，容易因碎屑而造成光波導(dǎo)層的剝離。另外，在層疊上部覆蓋層時(shí)，為防止空隙(空洞)混入芯部的分叉部分等的狹小部分等內(nèi)，優(yōu)選較厚地層疊上部覆蓋層，但其結(jié)果造成在切斷晶圓時(shí)更容易由碎屑引起光波導(dǎo)層的剝離。與此相對(duì)，根據(jù)第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1，即使在光波導(dǎo)層5包含聚合體的情況下，仍可較好地避免或抑制光波導(dǎo)層5的剝離。
變形例圖13為第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片的變形例的構(gòu)成圖，區(qū)域(a)顯示第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1a的變形例的平面圖，區(qū)域(b)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)中的光波導(dǎo)芯片1a的IV-IV剖面的剖面圖，另外，區(qū)域(c)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)中的光波導(dǎo)芯片1a的V-V剖面的剖面圖。而且，V-V剖面是沿著光波導(dǎo)芯片1a所具有的芯部9而設(shè)定的。該變形例的光波導(dǎo)芯片1a與第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1，在光波導(dǎo)層的形狀上存在差異。即，第1實(shí)施例的光波導(dǎo)層5為埋入型，與此相對(duì)，該變形例的光波導(dǎo)層8則為隆起型。而且，該變形例的基板3的構(gòu)成與第1實(shí)施例的基板3的構(gòu)成相同。
參照?qǐng)D13中的區(qū)域(a)～(c)，該變形例的光波導(dǎo)層8，使用與第1實(shí)施例的光波導(dǎo)層5相同的材料設(shè)置在主表面3a的區(qū)域3d上。即，光波導(dǎo)層8設(shè)置在基板3的主表面3a的區(qū)域3e以外的區(qū)域上，區(qū)域3e未被光波導(dǎo)層8覆蓋。光波導(dǎo)層8，其平面形狀為矩形形狀，具有一對(duì)側(cè)面8a及另一對(duì)側(cè)面8b。光波導(dǎo)層8的側(cè)面8a及側(cè)面8b分別設(shè)置在與基板3的側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央處。另外，光波導(dǎo)層8具有芯部9及覆蓋部15。覆蓋部15以層狀形成在區(qū)域3d上。另外，芯部9設(shè)置在覆蓋部15的表面15a上。芯部9具有連結(jié)光波導(dǎo)層8的一對(duì)側(cè)面8a間的Y字形的平面形狀，一對(duì)側(cè)面8a中的一側(cè)面8a具有光入出射端9a，另一側(cè)面8a具有2個(gè)光入出射端9b及9c。
該變形例的光波導(dǎo)芯片1a，與第1實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1相同，具有如下的效果。即，在光波導(dǎo)芯片1a中，通過(guò)使光波導(dǎo)層8的側(cè)面8a及8b設(shè)置在與基板3側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央側(cè)，并存在未被光波導(dǎo)層8覆蓋的區(qū)域3e且與主表面3a邊緣連接，由此，在將形成有光波導(dǎo)層8的晶圓切斷為芯片單元時(shí)，即使在主表面3a邊緣產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，也難以影響到光波導(dǎo)層8。因此，根據(jù)該變形例的光波導(dǎo)芯片1a，可有效地避免或抑制切斷晶圓時(shí)光波導(dǎo)層8的剝離。因此，光波導(dǎo)層側(cè)面設(shè)置在基板的中央側(cè)的構(gòu)成，并不限于埋入型的光波導(dǎo)芯片1，也可應(yīng)用于隆起型的光波導(dǎo)芯片1a。另外，光波導(dǎo)層側(cè)面設(shè)置在芯片中央側(cè)的構(gòu)成，只要是具有在基板上形成有光波導(dǎo)層的構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片，均可適用于其它型的光波導(dǎo)芯片。
第2實(shí)施例其次，將說(shuō)明本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片及其制造方法的第2實(shí)施例。圖14為本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片的第2實(shí)施例的構(gòu)成圖，區(qū)域(a)顯示第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b的平面圖，區(qū)域(b)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)所示光波導(dǎo)芯片1b的VI-VI剖面的剖面圖。另外，區(qū)域(c)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)所示光波導(dǎo)芯片1b的VII-VII剖面的剖面圖。而且，VII-VII剖面是沿著光波導(dǎo)芯片1b所具有的芯部7而設(shè)定的。另外，在該第2實(shí)施例中，基板3的構(gòu)成與第1實(shí)施例的基板3的構(gòu)成相同，因此參照已經(jīng)說(shuō)明的圖4來(lái)說(shuō)明該第2實(shí)施例的構(gòu)成。
參照?qǐng)D14中的區(qū)域(a)～(c)及圖4，第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b具有基板3及光波導(dǎo)層11。光波導(dǎo)層11設(shè)置在基板3的主表面3a上。光波導(dǎo)層11，在主表面3a的區(qū)域3e上具有薄膜部分11c，薄膜部分11c的厚度成為與光波導(dǎo)層11的其它部分相比更薄。另外，光波導(dǎo)層11中設(shè)置在主表面3a的區(qū)域3d上的部分成形為具有一對(duì)側(cè)面11a及另一對(duì)側(cè)面11b的矩形狀。即，側(cè)面11a及側(cè)面11b分別位于與基板3的側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央處。換言之，側(cè)面11a及側(cè)面11b設(shè)置在分別從基板3的側(cè)面3b及3c退后的位置。
光波導(dǎo)層11具有覆蓋部17及折射率大于覆蓋部17的芯部7。覆蓋部17以層狀形成在基板3的主表面3a的區(qū)域3d上，同時(shí)，在區(qū)域3e上構(gòu)成薄膜部分11c。另外，芯部7形成在覆蓋層17內(nèi)部。有關(guān)芯部7的構(gòu)成及形狀與第1實(shí)施例1的芯部7的構(gòu)成及形狀相同，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。另外，對(duì)于構(gòu)成光波導(dǎo)層11的材料也與第1實(shí)施例的光波導(dǎo)層5相同。
在此，圖15中的區(qū)域(a)是光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a附近的放大剖面圖。另外，區(qū)域(b)為光波導(dǎo)層11的側(cè)面11b附近的放大剖面圖。參照?qǐng)D15中的上述區(qū)域(a)及(b)，沿具有芯部7的光入出射端7a～7c的光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a的薄膜部分11c的離主表面3a邊緣的寬度L3，設(shè)定為小于沿另一側(cè)面11b的薄膜部分11c的距離主表面3a邊緣的寬度L4。換言之，具有芯部7的光入出射端7a～7c的光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a相對(duì)于基板3的側(cè)面3b退后的寬度L3，設(shè)定為小于另一側(cè)面11b的對(duì)側(cè)面3c退后的寬度L4。另外，薄膜部分11c的厚度t1設(shè)定為小于芯部7與基板3的間隔t2。換言之，薄膜部分11c的厚度成為與在光波導(dǎo)芯片1b的制造時(shí)層疊在基板3上的下部覆蓋層19a(參照?qǐng)D6)相比較薄。作為薄膜部分11c的厚度t1的數(shù)值例，例如在芯部7與基板3的間隔為t2＝20～50μm時(shí)，優(yōu)選為t1＜20μm。另外，更優(yōu)選為在t2＝20～50μm時(shí)，為t1＜5μm。
接著，將參照?qǐng)D16～圖18說(shuō)明第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1的制造方法。而且，在第2實(shí)施例中，仍使用第1實(shí)施例中說(shuō)明的晶圓制品10(參照?qǐng)D5及圖6)。
首先，如圖16中的區(qū)域(a)所示，在下部覆蓋層19a，利用切割刀61形成具有底的槽，而形成與下部覆蓋層19a更薄的薄膜部分51。此時(shí)，薄膜部分51位于晶圓4的主表面4a的區(qū)域4b上，并以薄膜部分51的寬度與區(qū)域4b的寬度大致相同的方式形成薄膜部分51。因此，作為切割刀61也可以使用與主表面4a的區(qū)域4b的寬度的厚度相對(duì)應(yīng)的?；蛘撸部墒褂脠D16中的區(qū)域(b)所示薄切割刀62。在此情況下，通過(guò)使切割刀62在區(qū)域4b的寬度方向上移動(dòng)，同時(shí)重復(fù)進(jìn)行切割，可形成具有于區(qū)域4b寬度相對(duì)應(yīng)的寬度的薄膜部分51。
如圖17中的區(qū)域(a)所示，使用與上述切割刀61相比更薄的切割刀63來(lái)切斷晶圓4。此時(shí)，以沿著切斷預(yù)定線A對(duì)該薄膜部分51(參照?qǐng)D16中的區(qū)域(a)及(b))進(jìn)行切斷的方式切斷晶圓4?；蚴牵墒褂萌鐖D17中的區(qū)域(b)及(c)所示的薄切割刀64來(lái)進(jìn)行晶圓4的切斷。在此情況下，在切斷晶圓4后(參照?qǐng)D17中的區(qū)域(b))，通過(guò)使切割刀64在區(qū)域4b的寬度方向上移動(dòng)，同時(shí)重復(fù)進(jìn)行晶圓4的切斷，可將薄膜部分51分割為任意的寬度(參照?qǐng)D17中的區(qū)域(c))。如上所述，沿著切斷預(yù)定線A(參照?qǐng)D5)切斷晶圓4，并完成具有基板3及光波導(dǎo)層11的光波導(dǎo)芯片1b。而且，通過(guò)分割，使薄膜部分51成為光波導(dǎo)芯片1的薄膜部分11c。
在此，參照?qǐng)D18說(shuō)明光波導(dǎo)芯片1b的另一制造方法。在此說(shuō)明的工序，作為上述的制造方法，與圖16中的區(qū)域(a)或(b)所示工序相對(duì)應(yīng)，對(duì)于其它工序部分與上述制造方法相同。
首先，如圖18中的區(qū)域(a)所示，在晶圓制品10的上部覆蓋層19b上形成掩膜41。接著，如圖18中的區(qū)域(b)所示，除去對(duì)應(yīng)于晶圓4的主表面4a的區(qū)域4b上的掩膜41部分，在掩膜41上形成開(kāi)口41a。此時(shí)，形成開(kāi)口41a，并使其寬度成為與區(qū)域4b的寬度大致相同。
光波導(dǎo)層20中未被掩膜41覆蓋的部分(即，對(duì)應(yīng)開(kāi)口41a的部分)，如圖18中的區(qū)域(c)所示，通過(guò)例如使由反應(yīng)性氣體的放電所引發(fā)的離子66從晶圓4的主表面4a側(cè)進(jìn)行沖擊的反應(yīng)性離子蝕刻等干式蝕刻除去，并達(dá)到下部覆蓋層19a的深度為止。如上所述，通過(guò)在下部覆蓋層19a形成具有底的槽，以形成與下部覆蓋層19a相比更薄的薄膜部分51。
此后，利用與上述說(shuō)明的制造方法相同的工序(參照?qǐng)D17中的區(qū)域(a)～(c))，完成具有基板3及光波導(dǎo)層11的光波導(dǎo)芯片1b。
下面，說(shuō)明第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b的效果。第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b中，光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a及11b，分別設(shè)置在與基板3側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央側(cè)。利用該構(gòu)造，在將形成有光波導(dǎo)層20的晶圓4切斷為芯片單元時(shí)，即使在主表面3a邊緣，即晶圓4的切斷部分產(chǎn)生由碎屑所造成的缺口或破裂，仍可有效地避免或抑制切斷晶圓4時(shí)光波導(dǎo)層11的剝離。
在此，圖19～22為實(shí)際顯示光波導(dǎo)芯片1b及其制造方法的上述效果的照片。圖19為從斜上方將光波導(dǎo)芯片1b攝影的外觀局部的照片。圖20為放大圖19所示照片局部的照片。圖21為從上方對(duì)光波導(dǎo)芯片1b攝影的外觀局部的照片。圖22為從側(cè)面對(duì)光波導(dǎo)芯片1b攝影的外觀局部的照片。
如圖19～22所示，根據(jù)第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b，可知通過(guò)使光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a及11b分別設(shè)置在與基板3側(cè)面3b及3c相比更靠近芯片中央處，可有效地避免光波導(dǎo)層11的剝離。尤其是，從圖22的照片可知，即使在基板3的主表面3a邊緣產(chǎn)生碎屑C，仍可有效地抑制光波導(dǎo)層11的剝離。
第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b具有如下效果。即，在使光波導(dǎo)芯片1b與光纖維等的光傳輸路相互結(jié)合時(shí)，來(lái)使側(cè)面11a及11b的橫向空間發(fā)揮蓄積粘合劑的功能，可使纖維與光波導(dǎo)芯片1b良好結(jié)合。另外，通過(guò)使光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a及11b分別設(shè)置在比基板3側(cè)面3b及3c更靠近芯片中央處，在利用小鑷子等夾住該光波導(dǎo)芯片1b時(shí)，可防止光波導(dǎo)層11的損傷。
在第2實(shí)施例中，連接主表面3a邊緣的區(qū)域3e上的光波導(dǎo)層11，成為薄膜部分11c。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)晶圓切斷時(shí)的切斷部分附近的光波導(dǎo)層越薄，則在晶圓切斷時(shí)，光波導(dǎo)層越不易從晶圓表面剝離。其理由之一是，因?yàn)榛迮c光波導(dǎo)層的熱膨脹系數(shù)不同，光波導(dǎo)層越薄則其應(yīng)力差越小，而變得不易剝離。因此，根據(jù)第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b，通過(guò)使連接主表面3a邊緣的區(qū)域3e上的光波導(dǎo)層11形成為薄膜部分11c，在將形成有光波導(dǎo)層20的晶圓4切斷為芯片單元時(shí)，即使在主表面3a邊緣(即，晶圓4的主表面4a的切斷部分)產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，仍可較好地避免或抑制光波導(dǎo)層11的剝離。
在第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b及其制造方法中，形成有光波導(dǎo)層20的晶圓4的切斷，是以分割薄膜部分51的方式來(lái)進(jìn)行的，因此，即使此時(shí)在晶圓4產(chǎn)生由碎屑造成的缺口或破裂，仍可較好地避免或抑制光波導(dǎo)層11的剝離。
在第2實(shí)施例中，薄膜部分11c的厚度t1，小于芯部7與主表面3a的間隔t2。本發(fā)明人經(jīng)努力研究之后發(fā)現(xiàn)了薄膜部分11c的較好厚度。即，通過(guò)使薄膜部分11c的厚度t1設(shè)定為小于間隔t2，可更有效地抑制基板3的碎屑所造成的光波導(dǎo)層11的剝離。
在第2實(shí)施例中，將沿著具有芯部7的光入出射端7a～7c的光波導(dǎo)層11的側(cè)面11a的薄膜部分11c距離主表面3a邊緣的寬度L3，設(shè)定為小于沿光波導(dǎo)層11的另一側(cè)面11b的薄膜部分11c距離主表面3a邊緣的寬度L4。根據(jù)該構(gòu)成，在使芯部7的光入出射端7a～7c與光纖維等的光學(xué)部件相結(jié)合時(shí)，可縮短與基板3側(cè)面3b當(dāng)接的光學(xué)部件側(cè)面與光入出射端7a～7c的距離，故可有效減小結(jié)合損失。另外，在以小鑷子等夾住該光波導(dǎo)芯片1b時(shí)，利用抓住沿離主表面3a邊緣的寬度較大的薄膜部分11c的基板3側(cè)面3c，可有效地防止光波導(dǎo)層11的損傷。
變形例圖23為第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1c的變形例圖，區(qū)域(a)顯示該變形例的光波導(dǎo)芯片1c的平面圖，區(qū)域(b)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)所示光波導(dǎo)芯片1c的VIII-VIII剖面的剖面圖，另外，區(qū)域(c)顯示相當(dāng)于區(qū)域(a)所示光波導(dǎo)芯片1c的IX-IX剖面的剖面圖。而且，IX-IX剖面是沿著光波導(dǎo)芯片1c具有的芯部9而設(shè)定的。該變形例的光波導(dǎo)芯片1c與第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b，在光波導(dǎo)層的形狀上有差異。即，第2實(shí)施例的光波導(dǎo)層11為埋入型，與此相對(duì)，該變形例的光波導(dǎo)層13則為隆起型。而且，該變形例的基板3的構(gòu)成與第1實(shí)施例的基板3的構(gòu)成相同。
參照?qǐng)D23中的區(qū)域(a)～(c)，該變形例的光波導(dǎo)層13，使用與第2實(shí)施例的光波導(dǎo)層11相同的材料并設(shè)置在主表面3a上。即，光波導(dǎo)層13中，薄膜部分13c設(shè)置在主表面3a的區(qū)域3e上，而其它部分則設(shè)置在主表面3a的區(qū)域3d上。設(shè)置在光波導(dǎo)層13中的區(qū)域3d上的部分，其平面形狀具有矩形形狀，具有一對(duì)側(cè)面13a及另一對(duì)側(cè)面13b。光波導(dǎo)層13的側(cè)面13a及側(cè)面13b分別設(shè)置在較基板3的側(cè)面3b及3c靠近基板3的中央處。另外，光波導(dǎo)層13具有芯部9及覆蓋部14。覆蓋部14以層狀形成在主表面3a的區(qū)域3d上，同時(shí)，其一部分構(gòu)成區(qū)域3e上的薄膜部分13c。芯部9設(shè)置在覆蓋部14的表面14a上。芯部9具有連結(jié)光波導(dǎo)層13的一對(duì)側(cè)面13a間的Y字形的平面形狀，一對(duì)側(cè)面13a中的一側(cè)面13a具有光入出射端9a，另一側(cè)面13a具有2個(gè)光入出射端9b及9c。
該變形例的光波導(dǎo)芯片1c，與第2實(shí)施例的光波導(dǎo)芯片1b相同，具有如下的效果。即，在光波導(dǎo)芯片1c中，通過(guò)使光波導(dǎo)層13的側(cè)面13a及13b，設(shè)置在與主表面3側(cè)面3b及3c相比更靠近基板3的中央側(cè)，并將連接主表面3a邊緣的區(qū)域3e上的光波導(dǎo)層13形成為薄膜部分13c，從而在將形成有光波導(dǎo)層的晶圓切斷為芯片單元時(shí)，即使在主表面3a邊緣產(chǎn)生由碎屑所造成的缺口或破裂，仍可較好地避免或抑制光波導(dǎo)層13的剝離。
而且，本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片及其制造方法，并不限于上述實(shí)施形態(tài)及變形例，而可作各種的變化。例如，芯部的平面形狀并不限于如上述第1及第2實(shí)施例的Y字形，可根據(jù)需要形成各種的平面形狀。另外，光波導(dǎo)芯片的平面形狀，除上述各實(shí)施例的矩形外，還可為各種的多邊形狀。
另外，在上述第1及第2實(shí)施例中，光波導(dǎo)層的4個(gè)側(cè)面全部設(shè)為與基板側(cè)面相比更靠近芯片的中央側(cè)，也可將光波導(dǎo)層側(cè)面中至少一部分側(cè)面，設(shè)為與對(duì)應(yīng)于該側(cè)面的基板側(cè)面相比更靠近芯片的中央側(cè)。另外，連接主表面邊緣的區(qū)域(區(qū)域3e)，除如上述實(shí)施例所述設(shè)定為與主表面邊緣全體相連以外，例如，也可設(shè)定為與主表面邊緣的至少一部分相連。
從以上本發(fā)明的說(shuō)明可知，本發(fā)明可作多種的變化。這些變化并不能認(rèn)為是超出本發(fā)明的思想及實(shí)質(zhì)范圍，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域工作人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的任何改動(dòng)均包含于本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的光波導(dǎo)芯片可應(yīng)用于使在光纖維等光傳輸介質(zhì)中傳輸?shù)墓夥植ɑ蚪Y(jié)合的光學(xué)零件。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)芯片，其特征在于，具備具有主表面的基板；及形成在所述基板的主表面上的、具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層；所述光波導(dǎo)層側(cè)面的至少一部分，位于距離基板的主表面邊緣僅為規(guī)定距離的該主表面的中央側(cè)。
2.一種光波導(dǎo)芯片，其特征在于，具備具有主表面的基板；及形成在所述基板的主表面上的、具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層；所述光波導(dǎo)層的與主表面相接觸的區(qū)域的面積，小于所述基板的主表面全體的面積。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于所述基板的主表面具有，包含該主表面邊緣的區(qū)域，該區(qū)域未被所述光波導(dǎo)層覆蓋。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于，所述光波導(dǎo)芯片是通過(guò)在晶圓上形成具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層，除去覆蓋所述晶圓表面中的包含切斷預(yù)定線的區(qū)域的所述光波導(dǎo)層的一部分，然后以沿著所述切斷預(yù)定線對(duì)所述區(qū)域進(jìn)行分割的方式切斷所述晶圓，而形成的。
5.如權(quán)利要求3或4所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于從與所述芯部的光入出射端一致的所述光波導(dǎo)層的側(cè)面至所述基板的主表面邊緣的最短距離，小于從所述光波導(dǎo)層的其他側(cè)面至所述基板的主表面邊緣的最短距離。
6.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于所述光波導(dǎo)層具有，覆蓋所述基板的主表面中包含該主表面邊緣的區(qū)域的至少一部分的、且與光波導(dǎo)層中央部分相比更薄的薄膜部分。
7.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于，所述光波導(dǎo)芯片是通過(guò)在晶圓上形成具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層，在所述晶圓表面中的包含切斷預(yù)定線的區(qū)域的所述光波導(dǎo)層的一部分上，形成與該光波導(dǎo)層中央部分相比更薄的薄膜部分，然后以沿著所述切斷預(yù)定線對(duì)所述薄膜部分進(jìn)行分割的方式切斷所述晶圓，而形成的。
8.如權(quán)利要求6或7所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于所述薄膜部分厚度小于所述芯部與所述主表面的間隔。
9.如權(quán)利要求6～8中任何一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于位于與所述芯部的光入出射端一致的所述光波導(dǎo)層的側(cè)面和所述主表面邊緣之間的薄膜部分寬度，小于位于所述光波導(dǎo)層的其他側(cè)面和所述主表面邊緣之間的薄膜部分寬度。
10.如權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)芯片，其特征在于所述光波導(dǎo)層包含聚合體。
11.一種光波導(dǎo)芯片的制造方法，其特征在于具有沿著切斷預(yù)定線，對(duì)在表面上形成有具有對(duì)光進(jìn)行導(dǎo)波的芯部的光波導(dǎo)層的晶圓進(jìn)行切斷的切斷工序，其中，所述切斷工序具有除去覆蓋所述晶圓表面中的包含所述切斷預(yù)定線的區(qū)域的所述光波導(dǎo)層的至少一部分的工序；然后，以沿著所述切斷預(yù)定線對(duì)所述區(qū)域進(jìn)行分割的方式切斷所述晶圓的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有可有效地避免或抑制切斷晶圓時(shí)的光波導(dǎo)層的剝離的構(gòu)造的光波導(dǎo)芯片等。該光波導(dǎo)芯片具有具有主表面的基板；及形成在基板主表面上的光波導(dǎo)層。光波導(dǎo)層具有覆蓋層、設(shè)置在覆蓋層內(nèi)且具有折射率較覆蓋層高的芯部，其側(cè)面的至少一部分位于距離主表面邊緣僅為規(guī)定距離的該主表面的中央側(cè)。光波導(dǎo)層包括具有在包含主表面邊緣的外圍區(qū)域具有薄膜部分的結(jié)構(gòu)。如上所述，光波導(dǎo)層在其外圍具有薄膜部分的情況，光波導(dǎo)層具有與包含主表面邊緣的基板側(cè)面一致的側(cè)面，和距主表面邊緣為規(guī)定距離的側(cè)面。由此，在將晶圓切斷為芯片單元時(shí)，即使在被切斷的基板主表面邊緣產(chǎn)生碎屑，仍可有效地抑制形成在基板上的光波導(dǎo)層的剝離。
文檔編號(hào)G02B6/13GK1947043SQ20058001278
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者能野隆文, 柴山勝己 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社