JP2011128438A - 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 - Google Patents
光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011128438A JP2011128438A JP2009287926A JP2009287926A JP2011128438A JP 2011128438 A JP2011128438 A JP 2011128438A JP 2009287926 A JP2009287926 A JP 2009287926A JP 2009287926 A JP2009287926 A JP 2009287926A JP 2011128438 A JP2011128438 A JP 2011128438A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- crystal
- mirror
- plane
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
【解決手段】この光導波路1の製造方法は、光信号を伝送するコア層16と、前記光信号を反射するミラー4、5とを備える光導波路1の製造方法であって、結晶性材料からなる基材2の所定の結晶面2a上に、所定形状にパターニングされたマスク層10を形成する工程と、前記マスク層10をエッチングマスクとするウェットエッチングプロセスにより前記所定の結晶面2aをエッチングして、前記基材2に複数の他の結晶面3a、3b、3c、3dを出現させて該他の結晶面3a、3b、3c、3dが内壁の一部もしくは全部となる溝部3を形成する工程と、少なくとも一つの前記他の結晶面3a(3b)に金属反射膜12を設けてミラー4(5)を形成する工程と、前記溝部3内にコア材料を充填してコア層16を形成する工程と、を備える。
【選択図】図6
Description
先ず、図12に示すように、周知の手法により、ダミー基板102上に、第1クラッド層110と、コア層112と、第2クラッド層114とを順次積層させる工程を実施する。いずれも、光信号を透過可能な樹脂材料(例えばシリコーン)を用いて形成されるが、コア層112には相対的に屈折率が大きな材料を用い、第1クラッド層110及び第2クラッド層114には相対的に屈折率が小さな材料を用いる。
以上説明した工程を備えて、光導波路101の製造が行われる。なお、図15中の矢印が光信号の通過経路である。
一方、フォトリソグラフィプロセスにより傾斜面103a、104aを形成すると、第2クラッド層114の上面114aとの成す角度α1、α2を正確に45[°]に形成することが困難なため、その面上に金属反射膜116が成膜されて構成されるミラー105、106において光伝播ロスが発生するという課題が生じ得る。
なお、マスク層10の形成方法の例としては、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、レジスト材料を塗布し、露光・現像によりパターン形成する方法等が考えられる。
前述の通り、基材2はSi(シリコン)の単結晶によって形成されているが、Si(シリコン)単結晶は、一の結晶面(ここでは、(100)面)に対する他の結晶面(ここでは、(110)面)が45[°]の角度をなしている。ここで、Si(シリコン)単結晶の(100)面をアルカリ性エッチング液を用いてウェットエッチングすると、(100)面に対して45[°]の角度をなす(110)面が形成されるという異方性エッチング技術が知られている。一例として、アルカリ性エッチング液には、KOH(水酸化カリウム)水溶液、あるいはKOH(水酸化カリウム)水溶液に所定の添加物(例えばアルコール類、界面活性剤、微小量の金属元素等が知られている)を添加したもの等が用いられる。
一方、発光素子から光導波路の一方のミラーに対して光信号を照射し、当該一方のミラーで反射されてさらに他方のミラーで反射された光信号を受光素子で受光するような光送受信装置に用いる場合等のように、ミラーを二つ形成する場合は、対向する二つの(110)面3a、3bに金属反射膜12を設けて二つのミラー4、5を形成する。
なお、マスク(不図示)等を設けることによって、金属反射膜12を形成する位置を限定してもよいが、その場合は、金属反射膜12が用いられない他の位置に別途クラッド層を形成する必要がある。
一例として、第2クラッド層18は、Al(アルミニウム)を用いて、スパッタリング法により形成する。なお、Au(金)等の他の金属材料・合金材料を用いてもよく、また、真空蒸着法等の方法によって形成してもよい。
ここで、本実施形態のように、光信号を透過させない金属材料を用いて第2クラッド層18を形成する場合には、コア層16に光信号を進入・進出させるための開口部18a、18bを所定位置(本実施形態では、ミラー4、5に対応する位置)に設ける必要がある。
光導波路1は、図6(a)中の矢印で示すように、発光素子(不図示)から基材2の上面2aに向けて垂直に出射された光信号が、コア層16内に進入し、45[°]の角度を有するミラー4によって進行方向が基材2の上面2aに平行になるように90[°]反射され、コア層16内を伝播し、さらに45[°]の角度を有するミラー5によって進行方向が基材2の上面2aに垂直になるように90[°]反射され、基材2の上面2aに対して垂直の方向に、コア層16から進出する作用が生じる。
なお、ミラーを一つのみ設けて(ここではミラー4)、ミラー5の位置にこれに代えて受光素子(不図示)を設ける構造としてもよい。
本実施形態に係る光導波路1の製造方法は、前述の第一の実施形態に係る製造方法で説明した工程を備えるが、第2クラッド層18を形成する工程において相違点を有する。
より具体的には、図7(a)(断面図)及び7(b)(断面図)に示すように、第2クラッド層18が、光信号を透過可能な樹脂材料(例えばシリコン樹脂)を用いて形成される。このとき、コア層16には相対的に屈折率が大きな材料を用い、第2クラッド層18には相対的に屈折率が小さな材料を用いる。
本実施形態に係る光導波路1の製造方法は、前述の第二の実施形態に係る製造方法で説明した工程を備えるが、溝部3内の全面に金属反射膜12を形成する工程の後に、これとは別の材料を用いて第1クラッド層14を形成する工程を備える点で相違する。
より具体的には、第1クラッド層14を形成する工程は、図8(a)(断面図)及び8(b)(断面図)に示すように、ミラー4、5として用いられない溝部3の(110)面3c、3dに形成された金属反射膜12の上にのみ、当該第1クラッド層14を形成する。一例として、第1クラッド層14を形成する材料には、第2クラッド層18と同じ樹脂材料が用いられる。
本実施形態に係る光導波路1の製造方法は、前述の第一の実施形態に係る製造方法で説明した工程を備えるが、マスク層10をエッチングマスクとするウェットエッチングプロセスにより基材2の(100)面をエッチングする工程において、エッチング時間を短くする等の調整を行うことによって、四つの(110)面3a、3b、3c、3d及び底面に出現する(100)面3eの計5つの面が内壁となる溝部3が形成されることを特徴とする(図9(a)(断面図)及び9(b)(断面図)参照)。
なお、第1クラッド層14及び第2クラッド層18の形成材料としては、前述の第三の実施形態に係る製造方法で説明した樹脂材料を用いることが考えられる。
上記の製造方法により製造される光導波路1を用いることによって、好適な光送受信装置20が実現される。当該光送受信装置20の第一実施例を図10の概略図(断面図)に示す。
発光素子30は、そのデバイス本体に発光部31を具備していると共に、バンプ32により回路基板22のランド33に接続され、回路基板22との間の電気的な接続が行われる。なお、透明性アンダーフイル材(不図示)が発光素子30と回路基板22との隙間に充填される。
このとき、発光部31の光軸が、回路基板22の上面22aに対して、すなわち基材2の上面2aに対して垂直となるように、且つ、一方のミラー4に対して45[°]の角度となるように、発光素子30が回路基板22に位置決めされている。
受光素子40は、そのデバイス本体に受光部41を具備していると共に、発光素子30の場合と同様に、バンプ42により回路基板22のランド43に接続され、回路基板22との間の電気的な接続が行われる。なお、透明性アンダーフイル材(不図示)が受光素子40と回路基板22との隙間に充填される。
このとき、受光部41の光軸が、回路基板22の上面22aに対して、すなわち基材2の上面2aに対して垂直となるように、且つ、他方のミラー5に対して45[°]の角度となるように、受光素子40が回路基板22に位置決めされている。
前述の第一実施例では、発光素子30の制御回路部品35、論理回路部品36、受光素子40の制御回路部品45、論理回路部品46が、及び光導波路1が、回路基板22の同一面(ここでは上面22a)上に搭載される構造であるのに対し、第二実施例では、発光素子30、受光素子40、及び光導波路1が、回路基板22の一面(ここでは上面22a)上に搭載され、発光素子30の制御回路部品35、論理回路部品36、及び受光素子40の制御回路部品45、論理回路部品46が、回路基板22の他面(ここでは下面22b)上に搭載される構造である点で相違する。なお、本実施例では、回路基板22にスルーホールビア37、47を設けて、発光素子30と制御回路部品35との接続、及び受光素子40と制御回路部品45との接続をそれぞれ行っている。
2 基材
3 溝部
4、5 ミラー
10 マスク層
12 金属反射膜
14 第1クラッド層
16 コア層
18 第2クラッド層
20 光送受信装置
22 回路基板
30 発光素子
40 受光素子
Claims (7)
- 光信号を伝送するコア層と、前記光信号を反射するミラーとを備える光導波路の製造方法であって、
結晶性材料からなる基材の所定の結晶面上に、所定形状にパターニングされたマスク層を形成する工程と、
前記マスク層をエッチングマスクとするウェットエッチングプロセスにより前記所定の結晶面をエッチングして、前記基材に複数の他の結晶面を出現させて該他の結晶面が内壁の一部もしくは全部となる溝部を形成する工程と、
少なくとも一つの前記他の結晶面に金属反射膜を設けてミラーを形成する工程と、
前記溝部内にコア材料を充填してコア層を形成する工程と、を備えること
を特徴とする光導波路の製造方法。 - 前記ミラーを形成する工程は、90°の角度をなして対向する二つの前記他の結晶面に金属反射膜を設けて二つのミラーを形成する工程であること
を特徴とする請求項1記載の光導波路の製造方法。 - 前記結晶性材料として、シリコン単結晶が用いられ、前記所定の結晶面は、(100)面であり、前記他の結晶面は、(110)面であって、
前記ウェットエッチングプロセスは、エッチング液として、アルカリ性エッチング液が用いられること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の光導波路の製造方法。 - 光信号を伝送するコア層と、前記光信号を反射するミラーとを備える光導波路であって、
結晶性材料からなる基材の所定の結晶面をウェットエッチングプロセスによりエッチングすることによって形成された複数の他の結晶面が内壁の一部もしくは全部となる溝部と、
少なくとも一つの前記他の結晶面に金属反射膜が設けられて形成されるミラーと、
前記溝部内にコア材料が充填されて形成されるコア層と、を備えること
を特徴とする光導波路。 - 前記ミラーは、90°の角度をなして対向する二つの前記他の結晶面に金属反射膜が設けられて形成される二つのミラーであること
を特徴とする請求項4記載の光導波路。 - 前記結晶性材料として、シリコン単結晶が用いられ、前記所定の結晶面は、(100)面であり、前記他の結晶面は、(110)面であって、
前記ウェットエッチングプロセスは、エッチング液として、アルカリ性エッチング液が用いられること
を特徴とする請求項4または請求項5記載の光導波路。 - 基材に設けられた請求項5または請求項6記載の光導波路と、発光素子と、受光素子と、を備える光送受信装置であって、
前記発光素子は、前記基材上に、一方のミラーに対して光信号を照射可能に配設され、
前記受光素子は、前記基材上に、前記一方のミラーで反射されて他方のミラーで反射された前記光信号を受光可能に配設されていること
を特徴とする光送受信装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009287926A JP5369301B2 (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 |
US12/969,832 US8532457B2 (en) | 2009-12-18 | 2010-12-16 | Method of manufacturing optical waveguide, optical waveguide and optical transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009287926A JP5369301B2 (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011128438A true JP2011128438A (ja) | 2011-06-30 |
JP2011128438A5 JP2011128438A5 (ja) | 2012-10-25 |
JP5369301B2 JP5369301B2 (ja) | 2013-12-18 |
Family
ID=44151238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009287926A Active JP5369301B2 (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8532457B2 (ja) |
JP (1) | JP5369301B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8837872B2 (en) * | 2010-12-30 | 2014-09-16 | Qualcomm Incorporated | Waveguide structures for signal and/or power transmission in a semiconductor device |
US9612396B2 (en) * | 2011-12-08 | 2017-04-04 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical printed circuit board and method of manufacturing the same |
DE102012015209B3 (de) * | 2012-08-03 | 2013-11-28 | Technische Universität Braunschweig Carolo-Wilhelmina | Ringlaserkreisel |
WO2015155343A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Voxtake Limited | An automated communication system |
US9721812B2 (en) * | 2015-11-20 | 2017-08-01 | International Business Machines Corporation | Optical device with precoated underfill |
CN109239838B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-06-19 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 一种光波导及其制备方法、光波导系统 |
TWI851445B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-08-01 | 特崴光波導股份有限公司 | 光傳輸模組 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07183570A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | マルチチップモジュール |
JP2003043281A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Kyocera Chemical Corp | 光導波回路及びその製造方法 |
JP2008122475A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路、光導波路の作製方法、導波路作製用の金型、および金型の作製方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02118607A (ja) | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Nec Corp | 光結合回路 |
JPH09132500A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-20 | Sony Corp | 三角錐形状半導体構造とこれを用いた光学素子 |
JPH10242557A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-11 | Sony Corp | 半導体発光装置の製造方法 |
US6937405B2 (en) * | 2000-03-03 | 2005-08-30 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup projecting two laser beams from apparently approximated light-emitting points |
JP3931703B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2007-06-20 | 株式会社日立製作所 | 光学素子搭載基板及びその製造方法 |
GB0201969D0 (en) * | 2002-01-29 | 2002-03-13 | Qinetiq Ltd | Integrated optics devices |
JP2004069395A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Nec Corp | マイクロチップ、マイクロチップの製造方法および成分検出方法 |
US7110630B2 (en) * | 2003-03-27 | 2006-09-19 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Optical element assembly and method of making the same |
JP2005195651A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 光接続基板、光伝送システム、及び製造方法 |
JP2008197380A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Central Glass Co Ltd | 多チャンネル光路変換素子とその作製方法 |
US20090041409A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Xyratex Technology Limited | electro-optical printed circuit board and a method of making an electro-optical printed circuit board |
KR101251028B1 (ko) * | 2008-04-26 | 2013-04-04 | 광주과학기술원 | 광배선 구조물 및 그 제조방법 |
-
2009
- 2009-12-18 JP JP2009287926A patent/JP5369301B2/ja active Active
-
2010
- 2010-12-16 US US12/969,832 patent/US8532457B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07183570A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | マルチチップモジュール |
JP2003043281A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Kyocera Chemical Corp | 光導波回路及びその製造方法 |
JP2008122475A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路、光導波路の作製方法、導波路作製用の金型、および金型の作製方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5369301B2 (ja) | 2013-12-18 |
US20110150405A1 (en) | 2011-06-23 |
US8532457B2 (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5369301B2 (ja) | 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置 | |
KR100720854B1 (ko) | 광·전기배선기판, 실장기판 및 광전기배선기판의 제조방법 | |
JP5089643B2 (ja) | 光接続要素の製造方法、光伝送基板、光接続部品、接続方法および光伝送システム | |
JP6172679B2 (ja) | 光結合構造、半導体デバイス、マルチ・チップ・モジュールのための光インターコネクト構造、および光結合構造のための製造方法 | |
TWI495915B (zh) | Optical waveguide substrate having a positioning structure, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing the photoelectric hybrid substrate | |
US7747111B2 (en) | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same | |
JP2012208306A (ja) | 光電気混載基板およびその製法 | |
JP5608125B2 (ja) | 光電気混載基板およびその製法 | |
US8634683B2 (en) | Optical waveguide device and method of manufacturing the same | |
JP6319759B2 (ja) | 光電気混載モジュール | |
US9958607B2 (en) | Light waveguide, method of manufacturing light waveguide, and light waveguide device | |
JP2012194401A (ja) | 光電気混載基板およびその製法 | |
US20090074354A1 (en) | Optical waveguide mounted substrate and method of producing the same | |
US7106921B2 (en) | Optical waveguide interconnection board, method of manufacturing the same, precursor for use in manufacturing optical waveguide interconnection board, and photoelectric multifunction board | |
JP5395734B2 (ja) | 光電気複合基板の製造方法 | |
JP6525240B2 (ja) | 光電気混載基板およびその製法 | |
JP5058006B2 (ja) | 光伝送基板の製造方法 | |
JP2008158388A (ja) | 光電気回路基板、光モジュールおよび光電気回路システム | |
JP2004302188A (ja) | 光導波路付き電気配線基板 | |
JP6103634B2 (ja) | 光電気混載モジュール | |
JP5225490B2 (ja) | 光伝送基板とその製造方法、複合光伝送基板ならびに光モジュール | |
JP5137393B2 (ja) | 光結合器 | |
JP4288604B2 (ja) | 光結合装置 | |
JP5608122B2 (ja) | 光電気混載基板およびその製法 | |
JP2011180276A (ja) | 光伝送基板および光モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120910 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120910 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130611 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130730 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5369301 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |