光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本公開涉及光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備。根據(jù)本公開的光波導(dǎo)部件包括：光纖安裝襯底，其設(shè)置有具有用于光纖的對(duì)準(zhǔn)的V形槽或V形槽的倒頂部被截去的倒梯形溝槽的光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽；其中形成有光波導(dǎo)的光波導(dǎo)襯底；樹脂層，其在光纖安裝襯底與光波導(dǎo)襯底齊平或具有預(yù)定偏移量的狀態(tài)下被對(duì)準(zhǔn)并且固定；以及透明樹脂，其被填充在光纖安裝襯底與光波導(dǎo)襯底彼此面對(duì)的間隙中。
【專利說明】光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中討論的實(shí)施方式涉及光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備，并且例如涉及用于期望高速、高容量信號(hào)傳輸?shù)男畔⑼ㄐ旁O(shè)備的光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]光信號(hào)適合于高速、高容量的信號(hào)傳輸并且已在長(zhǎng)距離干線通信系統(tǒng)中實(shí)施。此夕卜，由于也用于信息設(shè)備如計(jì)算機(jī)的信號(hào)的速度的增加，所以光信號(hào)已在這樣的設(shè)備中實(shí)施，并且在設(shè)備中和在電路板中引入光信號(hào)即將到來。
[0003]光纖作為連接不同位置的布線構(gòu)件在性能和價(jià)格方面是優(yōu)異的。然而，期望處理光信號(hào)的部分如光收發(fā)器、光耦合器、分光器以及陣列波導(dǎo)光柵(AWG)等形成為光波導(dǎo)。
[0004]另外，目前也在采用硅光子學(xué)。這具有可以通過使用半導(dǎo)體制造工藝精細(xì)地處理硅來在非常小的區(qū)域內(nèi)形成相同的功能的優(yōu)點(diǎn)。在這樣的襯底上形成的單獨(dú)光波導(dǎo)部件用途有限，但是通過與上述光纖連接，可以將經(jīng)光波導(dǎo)處理的光信號(hào)傳輸至目標(biāo)位置。
[0005]伴隨著這樣的光波導(dǎo)部件的功能和集成程度的提高，連接光纖的數(shù)量顯著增加。一般地，光波導(dǎo)和光纖通過使用被稱為光纖陣列的部件來連接，在光纖陣列中，光纖被粘合固定在以規(guī)律間隔形成的V形槽中(例如，參見日本公開特許公報(bào)第2011-247913號(hào))。
[0006]為了低損耗地連接光波導(dǎo)和光纖，必須精確地控制其位置關(guān)系。在單模中期望約I μ m的位置精度，并且即使在多模中也期望幾個(gè)微米內(nèi)的位置精度。光纖已被對(duì)準(zhǔn)的光纖陣列具有可以同時(shí)連接大量光纖的優(yōu)點(diǎn)；然而，為了滿足目標(biāo)位置精度，期望的不僅是關(guān)于XYZ三軸移動(dòng)的而且是關(guān)于包括軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的總共六個(gè)軸的精確對(duì)準(zhǔn)。特別地，轉(zhuǎn)動(dòng)方向的精度隨著在光纖陣列中對(duì)準(zhǔn)的光纖的數(shù)量增加而變得非常嚴(yán)格。
[0007]這種關(guān)于對(duì)準(zhǔn)精度的問題廣為人知，并且已有大量的提議用于通過在光波導(dǎo)襯底中形成用于光纖的對(duì)準(zhǔn)的V形槽來實(shí)現(xiàn)光纖連接工作的位置精度和簡(jiǎn)易性兩者(例如，參見日本公開特許公報(bào)第2006-119627號(hào)、日本公開特許公報(bào)第08-313756號(hào)、日本公開特許公報(bào)第2005-308918號(hào)、日本公開特許公報(bào)第01-126608號(hào)以及日本公開特許公報(bào)第
2004-151391 號(hào))。
[0008]為了形成V形槽，使用單晶硅襯底作為用于光波導(dǎo)襯底的材料。通過對(duì)該單晶硅襯底執(zhí)行各向異性蝕刻，可以獲得具有由晶體平面的角度確定的精確形狀的V形槽。接著通過使用光刻技術(shù)以確定蝕刻圖案，可以形成具有與光波導(dǎo)的芯接近的準(zhǔn)確尺寸的V形槽。
[0009]然而，產(chǎn)生了是首先形成光波導(dǎo)還是首先形成V形槽的問題。如果首先形成V形槽，則在100 μ m或更大的非常大的溝槽的端截面中形成幾微米到幾十微米的芯；然而，難以形成形狀沒有任何變形的芯。
[0010]因此，為了避免此類問題，已提出了一種在預(yù)成形的V形槽被暫時(shí)用樹脂填充的狀態(tài)下形成芯的方法(例如，參見日本公開特許公報(bào)第2006-119627號(hào))?？商娲?，已提出了一種在將蓋子布置在預(yù)成形的V形槽上的狀態(tài)下形成芯的方法(例如，參見日本公開特許公報(bào)第08-313756號(hào))。
[0011]然而，這些V形槽被暫時(shí)填充的方法具有費(fèi)力和其效果不充分的缺點(diǎn)。例如，當(dāng)采用樹脂填充時(shí)，完全平滑是不大可能的并且芯的形狀變得變形。另一方面，當(dāng)使用蓋子進(jìn)行覆蓋時(shí)，如果沒有控制蓋子被布置的位置精度和蓋子的厚度等，則存在其中蓋子使芯的形狀變形的可能性很高的問題。
[0012]比較而言，已提出了一種后形成V形槽的方法(例如，參見日本公開特許公報(bào)第
2005-308918號(hào))。然而，對(duì)于硅的各向異性蝕刻必須在高濃度的堿性溶液中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的沸騰，并且沒有很多光波導(dǎo)材料能夠承受這個(gè)處理。具體地，雖然存在二氧化硅(S12)型光波導(dǎo)，但是如果不采取有力的保護(hù)措施的話，則即使這些光波導(dǎo)也會(huì)被損壞。
[0013]此外，采用硅的各向異性蝕刻的另一缺點(diǎn)是光波導(dǎo)芯的壁表面也變得傾斜，而無法使光纖與芯緊密靠近。為了避免這個(gè)問題，已提出通過單獨(dú)的處理形成豎直溝槽(例如，參見日本公開特許公報(bào)第01-126608號(hào))，以及使光纖形成為與斜面對(duì)應(yīng)的形狀(例如，參見日本公開特許公報(bào)第2004-151391號(hào))。
[0014]然而，對(duì)于前一提議，必須使用兩種類型的處理，因此形成步驟費(fèi)時(shí)。另一方面，后一提議的問題在于不僅光纖的末端處理本身很困難，而且必須將光纖布置在其轉(zhuǎn)動(dòng)方向取向被對(duì)準(zhǔn)的V形槽中。如上所述，如果可以在光波導(dǎo)襯底中形成V形槽，則效果是相當(dāng)顯著的；然而，存在的問題是該形成本身非常困難。
[0015]因此，在光波導(dǎo)部件、其制造方法及光波導(dǎo)設(shè)備中，一個(gè)目的是在不使用先進(jìn)處理技術(shù)或必須位置對(duì)準(zhǔn)大量轉(zhuǎn)動(dòng)軸的情況下以高度精確的相對(duì)方式布置光波導(dǎo)和光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，一種裝置包括光波導(dǎo)部件，光波導(dǎo)部件包括:光纖安裝襯底，其設(shè)置有具有用于光纖的對(duì)準(zhǔn)的V形槽或其中V形槽的倒頂部被截去的倒梯形溝槽的光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽；其中形成有光波導(dǎo)的光波導(dǎo)襯底；樹脂層，其在光纖安裝襯底和光波導(dǎo)襯底齊平或具有預(yù)定偏移量的狀態(tài)下被對(duì)準(zhǔn)并且固定；以及透明樹脂，其被填充在光纖安裝襯底與光波導(dǎo)襯底彼此面對(duì)的間隙中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本技術(shù)的一種實(shí)施方式的光波導(dǎo)部件的示意性透視圖；
[0018]圖2是其中光纖被對(duì)準(zhǔn)并且固定的光波導(dǎo)設(shè)備的示意性透視圖；
[0019]圖3A是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第一步驟)的示意圖；
[0020]圖3B是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第二步驟)的示意圖；
[0021]圖4A是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第三步驟)的示意圖；
[0022]圖4B是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第四步驟)的示意圖；
[0023]圖5A是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第五步驟)的示意圖；
[0024]圖5B是本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第六步驟)的示意圖；
[0025]圖6是其中光纖被安裝在本技術(shù)的一種示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件中的狀態(tài)的透視圖；
[0026]圖7A是V形槽襯底制造步驟(第一步驟)的示意圖；
[0027]圖7B是V形槽襯底制造步驟(第二步驟)的示意圖；
[0028]圖8A是V形槽襯底制造步驟(第三步驟)的示意圖；
[0029]圖SB是V形槽襯底制造步驟(第四步驟)的示意圖；
[0030]圖9A是V形槽襯底制造步驟(第五步驟)的示意圖；
[0031]圖9B是V形槽襯底制造步驟(第六步驟)的示意圖；
[0032]圖1OA是本技術(shù)的一種示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第一步驟)的示意圖；
[0033]圖1OB是本技術(shù)的一種示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第二步驟)的示意圖；
[0034]圖1lA是本技術(shù)的一種示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第三步驟)的示意圖；
[0035]圖1lB是本技術(shù)的一種示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第四步驟)的示意圖；以及
[0036]圖12是本技術(shù)的一種示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件制造步驟(第五步驟)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]下文中，將參照?qǐng)D1和圖2來描述本技術(shù)的實(shí)施方式的光波導(dǎo)部件和光波導(dǎo)設(shè)備。圖1是本技術(shù)的實(shí)施方式的光波導(dǎo)部件的示意性透視圖，圖2是其中光纖被對(duì)準(zhǔn)并且固定的光波導(dǎo)設(shè)備的示意性透視圖。
[0038]將其中設(shè)置有光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的光纖安裝襯底I和其中形成有光波導(dǎo)4的光波導(dǎo)襯底3在正表面?zhèn)忍廄R平或者具有預(yù)定偏移量的同時(shí)被對(duì)準(zhǔn)，并且利用樹脂層6固定。此夕卜，在其中光纖安裝襯底I和光波導(dǎo)襯底3彼此面對(duì)的間隙中填充透明樹脂5。
[0039]以這種方式，由于光纖安裝襯底I和光波導(dǎo)襯底3通過單獨(dú)步驟形成為單獨(dú)襯底，所以處理精度和制造步驟的順序不構(gòu)成問題。此外，通過如圖2所示出的通過利用樹脂層6來將光纖安裝襯底I和光波導(dǎo)襯底3在齊平或具有預(yù)定偏移量的同時(shí)被固定,光纖7和光波導(dǎo)4的位置對(duì)準(zhǔn)的精度提高。
[0040]為了制造這種光波導(dǎo)部件，對(duì)設(shè)置有光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的光纖安裝母襯底和其中形成有光波導(dǎo)4的光波導(dǎo)襯底3進(jìn)行布置，使得在光纖安裝母襯底和光波導(dǎo)襯底3彼此面對(duì)(透明樹脂5位于其間)的狀態(tài)下，它們的正表面?zhèn)让嫦蛳拢⑶艺砻鎮(zhèn)仍邶R平或具有預(yù)定偏移量的同時(shí)被附接至粘合構(gòu)件。接下來，利用樹脂層6來對(duì)背表面?zhèn)冗M(jìn)行模制。接下來，光纖安裝母襯底和光波導(dǎo)襯底3可以與粘合構(gòu)件分離，并且以這樣的方式切割成預(yù)定的尺寸:光纖安裝母襯底的在與面對(duì)光波導(dǎo)襯底3的表面相對(duì)側(cè)上的表面被暴露。
[0041]以這種方式，因與粘合構(gòu)件的附接而實(shí)現(xiàn)齊平狀態(tài)，并且因此可以僅通過平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而不必進(jìn)行不得不執(zhí)行的三維多軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制來執(zhí)行后續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，從而位置對(duì)準(zhǔn)精度提聞。
[0042]應(yīng)注意的是，在其中利用樹脂層6來執(zhí)行模制的步驟中，為了確保樹脂層6不進(jìn)入光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2，可以以在進(jìn)行與粘合構(gòu)件附接的步驟之前預(yù)先利用填充樹脂來僅填充光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的方式來實(shí)施該制造過程。
[0043]例如，可以以如下方式來實(shí)施該制造過程:將設(shè)置有光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的光纖安裝原始襯底的正表面?zhèn)炔贾贸擅嫦蛳虏⑶遗c粘合構(gòu)件附接，并且以不覆蓋背表面的方式來通過填充樹脂覆蓋其側(cè)截面，并且利用填充樹脂填充光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2。當(dāng)以露出光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽的兩個(gè)端面的方式將這個(gè)光纖安裝原始襯底切割成預(yù)定尺寸時(shí)，形成了光纖安裝母襯底。另外，當(dāng)在利用樹脂層6執(zhí)行模制之后以露出光纖安裝母襯底的在面對(duì)光波導(dǎo)襯底3的表面的相對(duì)側(cè)上的表面的方式來執(zhí)行切割至預(yù)定尺寸時(shí)，形成了光纖安裝襯底I。
[0044]此時(shí)，可以通過金屬膜來覆蓋光纖安裝母襯底的正表面，利用金屬膜對(duì)沒有完全填充光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的薄Al等的蝕刻或移除是容易的，并且這個(gè)金屬膜的厚度構(gòu)成預(yù)定偏移量。
[0045]可替代地，光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2可以具有這樣的形狀:其沒有到達(dá)光纖安裝母襯底的在與面對(duì)光波導(dǎo)襯底3的表面相對(duì)側(cè)上的表面的端截面，并且可以在利用樹脂層6模制后以使光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的橫截面顯露的方式執(zhí)行切割。
[0046]應(yīng)注意的是，雖然光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2通常為V形槽，但是這些溝槽也可以是其中這些V形槽的倒頂部被截去的倒梯形溝槽。為了形成這些種類的V形槽或倒梯形溝槽，期望使用硅襯底作為光纖安裝襯底I。
[0047]其中使用有機(jī)絕緣材料如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或聚酰胺樹脂作為芯層和覆層的光波導(dǎo)可以允許作為光波導(dǎo)襯底3的光波導(dǎo)4 ;然而，期望其中使用硅或硅鍺作為芯層和使用S12作為覆層的光波導(dǎo)。通常，可以使用其中使用絕緣體上硅(SOI)襯底的掩埋S12膜，通過對(duì)單晶硅層進(jìn)行處理來形成芯層，并且使用掩埋氧化(BOX)層作為下覆層。
[0048]應(yīng)注意的是，期望具有一定程度的機(jī)械強(qiáng)度的樹脂作為樹脂層6，并且例如使用環(huán)氧樹脂。此外，透明樹脂5可以是相對(duì)于待被引導(dǎo)通過光波導(dǎo)4的光的波長(zhǎng)透明的樹脂，并且例如使用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或聚硅氧烷樹脂等。
[0049]在本技術(shù)的實(shí)施方式中，由于光波導(dǎo)襯底3和光纖安裝襯底I是獨(dú)立的部件，所以它們均能夠通過特定最優(yōu)的處理來形成。光波導(dǎo)襯底3和光纖安裝襯底I的正表面的高度一致，這是因?yàn)檎砻姹徊贾脼槊嫦蛳虏⑶冶桓浇又琳澈蠘?gòu)件如粘合片。因此，如果光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽2的深度確定，則光波導(dǎo)的芯的高度和光纖的芯的高度自動(dòng)一致。至于其他，可以控制兩個(gè)平面內(nèi)移動(dòng)軸和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。這些是可以從上方等使用照相機(jī)等確認(rèn)并且易于控制的軸。
[0050]而且，在接合表面上使用光學(xué)粘合劑的方法一般適合于光學(xué)部件的粘合；然而，在本技術(shù)的實(shí)施方式中，因?yàn)橛捎谀Ｖ茦渲鴱耐鈬霈F(xiàn)硬化，所以相比使用光學(xué)粘合劑的情況可以實(shí)現(xiàn)牢固得多的接合。由此，在苛刻的溫度環(huán)境下對(duì)隨時(shí)間出現(xiàn)的變化和使用等的抑制變得可能。
[0051]雖然這樣的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)模制樹脂常為非透明的，但是可以通過對(duì)于光傳輸部分使用透明樹脂來實(shí)現(xiàn)光學(xué)特性和結(jié)構(gòu)特性兩者。此外，這樣的透明樹脂具有在模制樹脂固化時(shí)抑制光波導(dǎo)襯底與V形槽襯底之間的位置偏移的作用，并且獲得具有更精確位置關(guān)系的光波導(dǎo)設(shè)備變得可能。
[0052]示例(第一示例)
[0053]參照?qǐng)D3A至圖9B來描述本技術(shù)的示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件，并且首先參照?qǐng)D3A至圖5B來描述光波導(dǎo)部件的制造步驟。首先，如圖3A所示出的，制備其中形成有光波導(dǎo)21的光波導(dǎo)襯底20和其中形成有V形槽31的V形槽襯底30。使用SOI襯底用于光波導(dǎo)襯底20，BOX層用作下覆層，BOX層上的單晶硅層被處理以用作芯層，然后通過利用構(gòu)成芯層的上覆層的S12層覆蓋而形成光波導(dǎo)21。
[0054]同時(shí)，關(guān)于V形槽襯底30，使用KOH(氫氧化鉀)來使其中主面是(100)平面的單晶硅襯底經(jīng)受蝕刻并且形成其中(111)平面是側(cè)壁面的V形槽31。此時(shí)，可以通過以精確的方式形成蝕刻掩模的寬度來精確地控制V形槽31的深度。應(yīng)注意的是，如下文所述，在通過薄金屬膜32來覆蓋其中形成有V形槽31的V形槽襯底30的正表面之后，利用填充樹脂33僅填充V形槽31，并且使其正表面平坦化。期望填充樹脂33具有流動(dòng)性使得可以注入到薄溝槽中，并且足夠耐熱以承受模制。另外期望填充樹脂33還具有無粘合的特性以在結(jié)束時(shí)被移除；然而，如果與金屬膜32 —起使用，則這不是強(qiáng)制性條件。期望環(huán)氧樹脂、尼龍樹脂或聚碳酸酯、聚甲醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或氟樹脂等作為填充樹脂33。
[0055]接下來，如圖3B所示出的，將粘合片41與不銹鋼襯底40的正表面附接，并且以V形槽31側(cè)面向下并且光波導(dǎo)21面向下的方式使V形槽襯底30和光波導(dǎo)襯底20以精確方式位置對(duì)準(zhǔn)并且附接在這個(gè)粘合片41上。
[0056]可以通過使用精度平臺(tái)構(gòu)建精度倒裝接合或與其類似的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)這個(gè)位置對(duì)準(zhǔn)。使用在光波導(dǎo)襯底20和V形槽襯底30上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(未示出)等來準(zhǔn)確地確定兩個(gè)襯底之間的位置并且執(zhí)行與粘合片的附接。從而確定光波導(dǎo)21和V形槽31的位置。
[0057]接下來，在這個(gè)狀態(tài)下，將具有確定的折射率和透光率的透明光學(xué)粘合劑滴在兩個(gè)襯底之間并且固化以形成透明樹脂層42。應(yīng)注意的是，如果光波導(dǎo)襯底20是透明材料，則可以通過使用UV固化型光學(xué)粘合劑和利用UV光照射來引起固化。如果不使用UV光，則使用通過UV光和熱兩者固化的粘合劑，并且從正表面照射UV光以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)的固定，其后施加熱以實(shí)現(xiàn)完全的固化?？商娲?，可以使用熱固型光學(xué)粘合劑。在熱固型的情況下，可以施加熱用于此目的；然而，在后續(xù)模制步驟中，可以選擇光學(xué)粘合劑的類型以確保固化在模制樹脂被注入之前發(fā)生。
[0058]接下來，如圖4A所示出的，在將光波導(dǎo)襯底20和V形槽襯底30附接至粘合片41的同時(shí)利用環(huán)氧樹脂43來執(zhí)行模制，并且將除光波導(dǎo)襯底20和V形槽30的正表面以外的部分用環(huán)氧樹脂43覆蓋并且固定。應(yīng)指出的是，此時(shí)，環(huán)氧樹脂43因?yàn)閂形槽31被用填充樹脂33填充而沒有侵入V形槽31中。
[0059]接下來，如圖4B所示出的，將光波導(dǎo)襯底20和V形槽襯底30在用環(huán)氧樹脂43固定的同時(shí)與粘合片41分離。接下來，如圖5A所示出的，將光波導(dǎo)襯底20和V形槽襯底30連同環(huán)氧樹脂43切割成預(yù)定尺寸的芯片形狀，并且露出V形槽31的端面。
[0060]接下來，如圖5B所示出的，移除填充V形槽31的填充樹脂33。這可以通過蝕刻并且移除金屬膜32來容易實(shí)現(xiàn)。從而完成了本技術(shù)的示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在這個(gè)實(shí)例中，利用金屬膜32的厚度作為偏移量，光波導(dǎo)襯底20和V形槽襯底30被對(duì)準(zhǔn)成齊平狀態(tài)。
[0061]圖6是其中光纖被安裝在本技術(shù)的示例(第一示例)的光波導(dǎo)部件中的狀態(tài)的透視圖，其中在V形槽襯底30的V形槽31中使用光學(xué)粘合劑以固定光纖44。此時(shí)，由于V形槽31的深度在蝕刻步驟中被精確地控制，并且V形槽襯底30和光波導(dǎo)襯底20的正表面具有成為精確的齊平狀態(tài)的偏移量，所以可以以精確的方式執(zhí)行光波導(dǎo)21和光纖44的位置對(duì)準(zhǔn)。
[0062]接下來，參照?qǐng)D7A至圖9B來描述在本技術(shù)的示例(第一示例)中使用的V形槽襯底的制造步驟。首先，如圖7A所示出的，使用KOH來使其中主面是(100)平面的單晶硅襯底經(jīng)受蝕刻并且形成其中(111)平面是側(cè)壁面的V形槽31。此時(shí)，將V形槽31形成為考慮隨后步驟的金屬膜32的厚度的深度。接下來，如圖7B所示出的，通過氣相沉積或?yàn)R射法等在V形槽原始襯底34的正表面上形成Al、Ni或Cu等金屬膜32。
[0063]接下來，如圖8A所示出的，將粘合片36附接至不銹鋼襯底35的正表面，并且將V形槽原始襯底34以V形槽31面向下的方式附接在這個(gè)粘合片36上。應(yīng)注意的是，雖然此處為簡(jiǎn)化說明僅示出了一個(gè)V形槽原始襯底34，但是可以同時(shí)處理多個(gè)V形槽原始襯底34。接下來，如圖SB所示出的，將填充樹脂33注入到整個(gè)表面上方。在這個(gè)階段，還將填充樹脂33注入到V形槽31中。
[0064]接下來，如圖9A所示出的，將V形槽原始襯底34在被填充樹脂33覆蓋的同時(shí)從粘合片36移除。由于V形槽原始襯底34被附接至粘合片36，所以可以在平坦?fàn)顟B(tài)下填充填充樹脂33。接下來，如圖9B所示出的，通過將V形槽原始襯底34切割成預(yù)定尺寸而形成待與光波導(dǎo)襯底20接合的V形槽襯底30。應(yīng)注意的是，為確保與模制樹脂的粘合力，期望填充樹脂33不保留在V形槽原始襯底34的背表面上。如果在注入填充樹脂33時(shí)無法避免填充樹脂33流到背表面上，則在圖3所示出的狀態(tài)之前將其移除。例如，將背表面切割成圖9A所示出的狀態(tài)?？商娲?，在圖9B所描繪的狀態(tài)下分離背表面上的填充樹脂33。
[0065]以這種方式，在本技術(shù)的示例(第一示例)中，因?yàn)閂形槽31在為平坦?fàn)顟B(tài)的同時(shí)被利用填充樹脂33來填充，所以在利用模制樹脂執(zhí)行模制的步驟中，模制樹脂沒有侵入V形槽31中。應(yīng)注意的是，在對(duì)這個(gè)示例的描述中，在V形槽襯底30的正表面上形成金屬膜32不是強(qiáng)制性的，并且可以利用填充樹脂33直接填充V形槽31。
[0066]示例(第二示例)
[0067]接下來，參照?qǐng)D1OA至圖12來描述本技術(shù)的示例(第二示例)的光波導(dǎo)部件的制造步驟。首先，如圖1OA所示出的，分別制備光波導(dǎo)襯底20和V形槽母襯底50。光波導(dǎo)襯底20可以與上述示例(第一示例)完全相同。然而，在V形槽母襯底50中，雖然使用KOH來使其中(100)平面為主面的硅襯底經(jīng)受蝕刻以形成V形槽51，但是V形槽51的一個(gè)端側(cè)被掩模覆蓋，并且V形槽51形成為沒有到達(dá)硅襯底的端截面。
[0068]此時(shí)，在光波導(dǎo)襯底20的待與V形槽母襯底50連接的表面上提前設(shè)置透明樹脂層22。期望具有粘合性或彈性的樹脂作為這個(gè)透明樹脂層22，并且例如選擇硅樹脂。
[0069]接下來，如圖1OB所示出的，以與上述示例(第一示例)相同的方式將粘合片41附接至不銹鋼襯底40的正表面，并且在這個(gè)粘合片41上以V形槽51側(cè)面向下和光波導(dǎo)21面向下的方式將V形槽母襯底50和光波導(dǎo)襯底20以精確方式位置對(duì)準(zhǔn)，然后將V形槽母襯底50和光波導(dǎo)襯底20在與透明樹脂層22接觸的同時(shí)附接。
[0070]接下來，如圖1lA所示出的，在將光波導(dǎo)襯底20和V形槽母襯底50附接至粘合片41的同時(shí)利用環(huán)氧樹脂43執(zhí)行模制，并且通過環(huán)氧樹脂43覆蓋除光波導(dǎo)襯底20和V形槽母襯底50的正表面以外的部分并且將其固定。應(yīng)注意的是，此時(shí)，由于V形槽51的一端處于閉合狀態(tài)并且另一端與透明樹脂層22接觸，所以環(huán)氧樹脂43沒有侵入V形槽51中。
[0071]接下來，如圖1lB所示出的，將光波導(dǎo)襯底20和V形槽母襯底50在被環(huán)氧樹脂43固定的同時(shí)與粘合片41分離。接下來，如圖12所示出的，將光波導(dǎo)襯底20和V形槽母襯底50連同環(huán)氧樹脂43切割成預(yù)定尺寸的芯片形狀，并且露出V形槽51的一個(gè)端面，從而形成能夠?qū)⒐饫w安裝于其上的V形槽襯底52。
[0072]在本技術(shù)的這個(gè)示例(第二示例)中，使用了其中V形槽的一端閉合的V形槽母襯底，并且V形槽的另一端與具有粘合性或彈性的透明樹脂層接觸，所以不必采用其中預(yù)先使用樹脂填充V形槽的步驟，并且因此，也不必采用移除填充樹脂的步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種光波導(dǎo)部件，包括: 光纖安裝襯底，設(shè)置有光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽，所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽具有用于光纖的對(duì)準(zhǔn)的V形槽或所述V形槽的倒頂部被截去的倒梯形溝槽； 光波導(dǎo)襯底，其中形成有光波導(dǎo)； 樹脂層，在所述光纖安裝襯底與所述光波導(dǎo)襯底齊平或具有預(yù)定偏移量的狀態(tài)下被對(duì)準(zhǔn)并且固定；以及 透明樹脂，被填充在所述光纖安裝襯底與所述光波導(dǎo)襯底彼此面對(duì)的間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)部件， 其中，所述光纖安裝襯底包括硅襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)部件， 其中，所述光波導(dǎo)襯底的光波導(dǎo)的芯層包括硅或硅-鍺，并且所述光波導(dǎo)的覆層包括Si02。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)部件， 其中，所述光波導(dǎo)襯底包括SOI襯底，在所述SOI襯底中，單晶硅層以掩埋S12膜位于其間的方式設(shè)置在單晶硅襯底上，所述光波導(dǎo)的芯層是通過對(duì)所述單晶硅層進(jìn)行處理而形成的芯層，并且下覆層包括所述掩埋S12膜。
5.一種光波導(dǎo)部件制造方法，包括: 將光纖安裝母襯底和光波導(dǎo)襯底的正表面?zhèn)炔贾贸擅嫦蛳?，所述光纖安裝母襯底設(shè)置有光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽，所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽具有用于光纖的對(duì)準(zhǔn)的V形槽或所述V形槽的倒頂部被截去的倒梯形溝槽，在所述光波導(dǎo)襯底中形成有光波導(dǎo)，將所述光纖安裝母襯底與所述光波導(dǎo)襯底以透明樹脂位于其間的方式布置成彼此面對(duì)，并且在所述正表面?zhèn)三R平或具有預(yù)定偏移量的狀態(tài)下將所述光纖安裝母襯底和所述光波導(dǎo)襯底附接至粘合構(gòu)件； 利用模制樹脂對(duì)所述光纖安裝母襯底和所述光波導(dǎo)襯底的背表面?zhèn)冗M(jìn)行模制； 使所述光纖安裝母襯底和所述光波導(dǎo)襯底與所述粘合構(gòu)件分離；以及以這樣的方式來執(zhí)行切割至預(yù)定尺寸:所述光纖安裝母襯底的在與面對(duì)所述光波導(dǎo)襯底的表面相對(duì)側(cè)上的表面被暴露。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光波導(dǎo)部件制造方法， 其中，在將所述光纖安裝母襯底附接至所述粘合構(gòu)件之前，利用填充樹脂僅填充所述光纖安裝母襯底的所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光波導(dǎo)部件制造方法， 其中，在利用所述填充樹脂僅填充所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽之前，通過沒有完全填充所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽的薄金屬膜來覆蓋所述光纖安裝母襯底的正表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光波導(dǎo)部件制造方法， 其中，利用所述填充樹脂僅填充所述光纖安裝母襯底的所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽包括:將設(shè)置有所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽的光纖安裝原始襯底的正表面?zhèn)炔贾贸擅嫦蛳虏⑶覍⑺稣砻鎮(zhèn)雀浇又琳澈蠘?gòu)件； 以不覆蓋所述光纖安裝原始襯底的背表面的方式來利用所述填充樹脂覆蓋所述光纖安裝原始襯底的側(cè)截面，并且利用所述填充樹脂填充所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽；以及 以露出所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽的兩個(gè)端面的方式將所述光纖安裝原始襯底切割成預(yù)定尺寸以形成所述光纖安裝母襯底。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光波導(dǎo)部件制造方法， 其中，所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽具有沒有到達(dá)所述光纖安裝母襯底的在與面對(duì)所述光波導(dǎo)襯底的表面相對(duì)側(cè)上的表面的端截面的形狀，并且 在以所述光纖安裝母襯底的在與面對(duì)所述光波導(dǎo)襯底的表面相對(duì)側(cè)上的表面被暴露的方式切割至預(yù)定尺寸時(shí)，以使所述光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽的橫截面顯露的方式來執(zhí)行切割。
10.一種光波導(dǎo)設(shè)備，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)部件；以及 被固定在所述光波導(dǎo)部件的光纖對(duì)準(zhǔn)溝槽中的光纖。
【文檔編號(hào)】G02B6/13GK104516053SQ201410497852
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月2日
【發(fā)明者】菅間明夫, 佐佐木伸也 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社