專(zhuān)利名稱(chēng)：光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有半導(dǎo)體光元件及光波導(dǎo)管的光器件。
背景技術(shù)：
在光通信領(lǐng)域中，為了對(duì)光學(xué)纖維等的光傳輸介質(zhì)入射信號(hào)光，或讀取進(jìn)入光傳 輸介質(zhì)中的信號(hào)光，可以使用具有在光學(xué)纖維中結(jié)合有光波導(dǎo)管的光波導(dǎo)基板。例如，在日 本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中記載的光波導(dǎo)耦合器，在石英類(lèi)基板上有光波導(dǎo)管，在形成 在該光波導(dǎo)管上的多個(gè)切割槽內(nèi)埋設(shè)有濾波器或反射鏡，在該槽上粘結(jié)有光檢測(cè)元件或發(fā) 光元件。 但是，在日本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中記載的光波導(dǎo)耦合器，存在以下問(wèn)題。 即，在該光波導(dǎo)耦合器中，在通過(guò)光檢測(cè)元件檢測(cè)在光波導(dǎo)管中波導(dǎo)的光時(shí)，通過(guò)光波導(dǎo)管 周?chē)氖㈩?lèi)基板(包層部)檢測(cè)。另外，向光波導(dǎo)管中入射來(lái)自發(fā)光元件的光時(shí)，通過(guò)光 波導(dǎo)管周?chē)氖㈩?lèi)基板(包層部)入射。于是，由于光會(huì)因光波導(dǎo)管周?chē)氖㈩?lèi)基板 (包層部)而散亂，所以，發(fā)光元件或光檢測(cè)元件和光波導(dǎo)管的光耦合效率(即光的讀取效 率和入射效率)會(huì)下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即鑒于上述問(wèn)題而完成，目的是提供一種可以提高發(fā)光元件和光檢測(cè)元件 等的半導(dǎo)體光元件和光波導(dǎo)管的光耦合效率的光器件。 為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的光器件，其特征在于，具備半導(dǎo)體光元件，以及，
具有包括在與層厚方向交叉的方向上延伸的芯部、以及覆蓋芯部的包層部的光波導(dǎo)層、并 在側(cè)面具有與半導(dǎo)體光元件光學(xué)耦合的芯部的端面的光波導(dǎo)基板；光波導(dǎo)基板還具有彼此
的主面相向配置的第1和第2基板；光波導(dǎo)層設(shè)置在第1基板與第2基板之間；半導(dǎo)體光元 件設(shè)置在光波導(dǎo)基板的側(cè)面的設(shè)置區(qū)域上；設(shè)置區(qū)域包括芯部的端面、第1基板側(cè)面的一 部分以及第2基板側(cè)面的一部分。 在上述光器件中，用于設(shè)置例如光檢測(cè)元件和發(fā)光元件等半導(dǎo)體光元件的設(shè)置區(qū) 域設(shè)置在光波導(dǎo)基板的側(cè)面，并且，設(shè)置區(qū)域包括成為光波導(dǎo)管的芯部端面及第1和第2基 板的各側(cè)面的一部分。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可以在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上確?？稍O(shè)置半導(dǎo)體光元件 的空間，同時(shí)通過(guò)半導(dǎo)體光元件跨過(guò)芯部的端面半導(dǎo)體光元件與芯部的端面可以不通過(guò)包 層部而光耦合。所以，根據(jù)光器件，可以提高半導(dǎo)體光元件和芯部(光波導(dǎo)管)的光耦合效 率。 另外，光器件可以制成設(shè)置區(qū)域包含在形成在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上的凹部底面 上。由此，在形成在光波導(dǎo)基板側(cè)面的凹部上可容易地形成粘結(jié)劑層和折射率匹配用的樹(shù)脂層等。 另外，光器件還可以制成光波導(dǎo)基板的凹部包含在各第1和第2基板中沿主面的 邊緣而形成的階梯部分而構(gòu)成。這樣的階梯部分，可通過(guò)在將第1和第2基板從晶片切出 時(shí)，預(yù)先形成沿切斷線的矩形斷面槽而容易地形成。因此，根據(jù)該光器件，可以容易地在光 波導(dǎo)基板的側(cè)面形成在底面含設(shè)置區(qū)域的凹部。 另外，光器件還可以制成，光波導(dǎo)基板在側(cè)面具有顯示在沿第1和第2基板主面的 邊緣的方向上的端面位置的第l標(biāo)記。在光波導(dǎo)層中，芯部和包層部二者，有時(shí)由對(duì)光透明 的材料構(gòu)成。此時(shí)，即使制成芯部的端面從光波導(dǎo)層的側(cè)面露出，也難以目視辨認(rèn)該端面。 但是，若不能把握芯部端面的正確位置，芯部端面和半導(dǎo)體光元件的相對(duì)位置有可能發(fā)生 錯(cuò)位。于是，在芯部端面和半導(dǎo)體光元件的相對(duì)位置精度低的情況下，該端面與半導(dǎo)體光元 件的光耦合效率被低抑制。然而，根據(jù)上述光器件，通過(guò)在光波導(dǎo)基板的側(cè)面，設(shè)有顯示在 沿第1和第2基板主面邊緣方向上的端面位置的第1標(biāo)記，可容易并正確地目視辨認(rèn)沿該 主面邊緣方向的芯部端面的位置，可以位置精度好地安裝半導(dǎo)體光元件。于是，根據(jù)該光器 件，因?yàn)榭梢蕴岣甙雽?dǎo)體光元件和芯部端面的相對(duì)位置的精度，所以可以進(jìn)一步提高半導(dǎo) 體光元件和芯部端面的光耦合效率。 另外，光器件還可以制成，第l標(biāo)記由以達(dá)到光波導(dǎo)基板側(cè)面的方式形成在第l基 板主面的槽構(gòu)成。由此，可將容易形成并可明確目視辨認(rèn)的第1標(biāo)記設(shè)置在光波導(dǎo)基板的 側(cè)面。 另外，光器件還可以制成，光波導(dǎo)層在側(cè)面有顯示層厚方向上的端面位置的第2 標(biāo)記。由此，可容易并正確地目視辨認(rèn)層厚方向上的芯部端面的位置，可以位置精度高地安 裝半導(dǎo)體光元件。于是，根據(jù)該光器件，因?yàn)榭梢蕴岣甙雽?dǎo)體光元件和芯部端面的相對(duì)位置 的精度，所以可以進(jìn)一步提高半導(dǎo)體光元件和芯部端面的光耦合效率。 另外，光器件還可以制成，第2標(biāo)記由以含與包層部不同的材料且從包層部的側(cè) 面露出的方式埋入包層部的膜構(gòu)成。由此，可將可明確目視辨認(rèn)的第2標(biāo)記形成在光波導(dǎo) 層的側(cè)面。 另外，光器件還可以制成，光波導(dǎo)基板在設(shè)置區(qū)域中的第1和第2基板的各個(gè)側(cè)面 之間有階梯。若在這樣的設(shè)置區(qū)域上設(shè)置半導(dǎo)體光元件，則通過(guò)第1和第2基板的側(cè)面之間 的階梯，半導(dǎo)體光元件相對(duì)從芯部端面射出的被檢測(cè)光的光軸傾斜。所以，根據(jù)該光器件， 在特別使用光檢測(cè)元件作為半導(dǎo)體光元件時(shí)，可使該光檢測(cè)元件的光檢測(cè)面相對(duì)被檢測(cè)光 的光軸恰當(dāng)?shù)貎A斜，光檢測(cè)面的被檢測(cè)光的反射光可以降低再入射到芯部的菲涅耳反射。 另外，因?yàn)橛傻?和第2基板側(cè)面間的階梯而在半導(dǎo)體光元件和芯部端面之間產(chǎn)生間隙，所 以可容易地使折射率匹配用樹(shù)脂流入該間隙。 另外，光器件還可以制成，光波導(dǎo)基板在設(shè)置區(qū)域中的第1和第2基板的各個(gè)側(cè)面 上，進(jìn)一步具有與半導(dǎo)體光元件電連接的配線圖案。由此，可確保半導(dǎo)體光元件的電連接方 式，將半導(dǎo)體光元件直接安裝在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上。 另外，光器件還可以制成，在光波導(dǎo)基板的側(cè)面和半導(dǎo)體光元件之間，進(jìn)一步具備 具有與半導(dǎo)體光元件電連接的配線圖案的配線基板，配線基板在對(duì)應(yīng)芯部端面的位置有光 通過(guò)部。另外，光通過(guò)部可以是例如在配線基板上形成的開(kāi)口 (貫通孔)，也可以是埋入配 線基板的透鏡。由此，可將半導(dǎo)體光元件適當(dāng)?shù)匕惭b在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上，同時(shí)，可通過(guò)設(shè)置在配線基板的光通過(guò)部而使半導(dǎo)體光元件與芯部的端面適當(dāng)?shù)毓怦詈稀?
另外，光器件還可以制成，光波導(dǎo)基板在第2基板與光波導(dǎo)層之間進(jìn)一步具有用 于接合第2基板與光波導(dǎo)層的金屬層。在制造光波導(dǎo)基板時(shí)，例如通過(guò)接合形成在第1基 板主面上的光波導(dǎo)層的表面和第2基板主面，可以適當(dāng)?shù)刂圃煸诘?和第2基板間具有光 波導(dǎo)層的光波導(dǎo)基板。此時(shí)，通過(guò)在光波導(dǎo)層的表面及第2基板主面二者上形成金屬膜，并 使這些金屬膜相互熱壓接，可牢固地接合光波導(dǎo)層與第2基板。所以，根據(jù)上述光器件，可 以實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)層及第2基板相互牢固接合的光波導(dǎo)基板。 另外，本發(fā)明的光器件，其特征在于，包括n個(gè)(n為2以上的整數(shù))半導(dǎo)體光元 件，以及，包括在與層厚方向交叉的方向上延伸的芯部及覆蓋芯部的包層部且在層厚方向 上層積了的n層光波導(dǎo)層、并且在側(cè)面有與各n個(gè)半導(dǎo)體光元件光耦合的各光波導(dǎo)層的芯 部端面的光波導(dǎo)基板；光波導(dǎo)基板還具有以與n層光波導(dǎo)層交替的方式在層厚方向?qū)臃e的 (n+l)片基板；n個(gè)半導(dǎo)體光元件，分別設(shè)置在光波導(dǎo)基板側(cè)面上的n個(gè)設(shè)置區(qū)域上；n個(gè)設(shè) 置區(qū)域分別包括n層光波導(dǎo)層中對(duì)應(yīng)的光波導(dǎo)層的芯部的端面，以及配置在該光波導(dǎo)層相 鄰兩側(cè)的基板各側(cè)面的一部分。 在上述光器件中，在光波導(dǎo)基板的側(cè)面設(shè)有用于設(shè)置n個(gè)半導(dǎo)體光元件的n個(gè)設(shè) 置區(qū)域，并且，n個(gè)設(shè)置區(qū)域分別含n層光波導(dǎo)層中對(duì)應(yīng)的光波導(dǎo)層的芯部的端部，和配置 在該光波導(dǎo)層相鄰兩側(cè)的基板的各側(cè)面的一部分。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上可 確保可設(shè)置n個(gè)半導(dǎo)體光元件的空間，同時(shí)n個(gè)半導(dǎo)體光元件分別，通過(guò)跨過(guò)對(duì)應(yīng)的光波導(dǎo) 層的芯部的端面，可不通過(guò)包層部而使各光波導(dǎo)層的芯部端面與各半導(dǎo)體光元件光耦合。 所以，根據(jù)該光器件，可以提高各光波導(dǎo)層的芯部與各半導(dǎo)體光元件的光耦合效率。另外， 通過(guò)在層厚方向?qū)臃en層光波導(dǎo)層，可在光器件內(nèi)集成很多光波導(dǎo)管，并且可使光器件小 型化。 另外，本發(fā)明的光器件，其特征在于，包括多個(gè)半導(dǎo)體光元件，以及，具有包括在與
層厚方向交叉的方向延伸的芯部以及覆蓋芯部的包層部的光波導(dǎo)層、并在側(cè)面上具有與多
個(gè)半導(dǎo)體光元件光學(xué)耦合的芯部的多個(gè)端面的光波導(dǎo)基板；光波導(dǎo)基板還有彼此的主面相
向配置的第1和第2基板；光波導(dǎo)層被設(shè)置在第1基板與第2基板之間；多個(gè)半導(dǎo)體光元件
分別設(shè)置在光波導(dǎo)基板側(cè)面上的多個(gè)設(shè)置區(qū)域上；各多個(gè)設(shè)置區(qū)域包括芯部的多個(gè)端面中
至少一個(gè)端面、第1基板的側(cè)面的一部分、以及第2基板側(cè)面的一部分。 在上述光器件中，在光波導(dǎo)基板的側(cè)面設(shè)有用于設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體光元件的多個(gè)設(shè)
置區(qū)域，并且，各多個(gè)設(shè)置區(qū)域，包括芯部的多個(gè)端面中的至少一個(gè)端面、第1基板側(cè)面的
一部分、以及第2基板側(cè)面的一部分。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可在光波導(dǎo)基板的側(cè)面上確?？稍O(shè)置多
個(gè)半導(dǎo)體光元件的空間，同時(shí)各多個(gè)半導(dǎo)體光元件通過(guò)跨過(guò)對(duì)應(yīng)的端面，可以不通過(guò)包層
部而光耦合各半導(dǎo)體光元件與芯部的各端面。所以，根據(jù)該光器件，可以提高各半導(dǎo)體光元
件與芯部的光耦合效率。另外，通過(guò)在光波導(dǎo)基板的側(cè)面設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體光元件，可在光器
件內(nèi)集成很多半導(dǎo)體光元件，并且可使光器件小型化。 另外，在上述各光器件中，所謂具有多個(gè)(或n個(gè))半導(dǎo)體光元件，意思是包括具 備多個(gè)(或n個(gè))具有一個(gè)能動(dòng)區(qū)域(光感應(yīng)區(qū)域和發(fā)光區(qū)域等)的半導(dǎo)體光元件的情 況，和至少具有一個(gè)這樣的多個(gè)半導(dǎo)體光元件一體形成的半導(dǎo)體光元件陣列的情況的兩種 情況。
從以下給出的詳細(xì)說(shuō)明以及附圖中，可以更加充分地理解本發(fā)明，但它們僅以示 例方式給出并且不能被認(rèn)為是限定本發(fā)明。 由以下給出的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的應(yīng)用范圍將更加清楚。然而，應(yīng)當(dāng)理解，由于由 這些詳細(xì)說(shuō)明在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而 易見(jiàn)的，所以這些表明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明和特定例子，只是以示例方式給 出。


圖1 (a)表示第1實(shí)施方式的光器件結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖1 (b)是從沿著該光器件具 有的光波導(dǎo)管(芯部)的方向看圖1(a)所示的光器件的側(cè)視圖。 圖2(a)是表示沿著圖1 (a)所示的光器件的I_I線的截面(即，含光器件具有的光
波導(dǎo)管(芯部)的截面)的側(cè)面截面圖。圖2(b)是從沿著該光器件具有的光波導(dǎo)管(芯
部)的方向看圖1(a)所示的光器件的側(cè)視圖。 圖3是表示在芯部的端面耦合了光學(xué)纖維的狀態(tài)的圖。 圖4(a) 、 (b)是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖5是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖6是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖7是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖8(a) 、 (b)是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖9(a) 、 (b)是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖10(a) 、 (b)是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖11 (a) 、 (b)是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖12是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板的制造工序的圖。 圖13(a)表示根據(jù)本發(fā)明的光器件的第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖13(b)是
從沿著該光器件具有的芯部方向看圖13(a)所示的光器件的側(cè)面圖。 圖14(a) (d)是依次表示根據(jù)第2實(shí)施方式的光器件的制造工序的側(cè)面截面 圖。 圖15(a) (c)是依次表示根據(jù)第2實(shí)施方式的光器件的制造工序的側(cè)面截面 圖。 圖16(a) 、 (b)是依次表示根據(jù)第2實(shí)施方式的光器件的制造工序的側(cè)面截面圖。
圖17是作為根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的第1變形例而表示光波導(dǎo)基板的結(jié)構(gòu) 的斜視圖。 圖18 (a)是表示作為根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的第2變形例的光波導(dǎo)基板的結(jié)
構(gòu)的斜視圖。圖18(b)是表示根據(jù)第2變形例的光器件的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。 圖19是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的第3變形例的結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖20是表示作為第3變形例的其他形態(tài)的光器件的結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖21是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的第4變形例的結(jié)構(gòu)的斜視圖。 圖22是表示作為根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的第5變形例的光波導(dǎo)基板的結(jié)構(gòu)
的斜視圖。
圖23是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的光器件的變形例的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。 圖24是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法。 圖25(a) 、 (b)是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法的圖。 圖26(a) 、 (b)是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法的圖。 圖27是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法的圖。 圖28是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法的圖。 圖29是表示作為第7變形例的光波導(dǎo)層的其他的制造方法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的光器件的實(shí)施方式。另外，在

中， 相同的元素用相同的符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。
第1實(shí)施方式 圖1及圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的光器件的結(jié)構(gòu)的圖。圖1(a)是表示本實(shí)施方式 的光器件l的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖l(b)是從沿著該光器件1具有的光波導(dǎo)管(芯部)4a及 4b的方向看圖l(a)所示光器件1的側(cè)面圖。圖2(a)是表示沿著圖l(a)所示的光器件1 的I-I線的截面(即，包括光器件l具有的光波導(dǎo)管(芯部)4a 4c的截面)的側(cè)面截面 圖。圖2(b)是從沿著該光器件1具有的光波導(dǎo)管(芯部)4c方向看圖l(a)所示光器件l 的側(cè)面圖。另外，為了容易理解，圖2(b)中省略了光器件l具有的半導(dǎo)體光元件(光檢測(cè) 元件)6的圖示。 參照?qǐng)D1及圖2，本實(shí)施方式的光器件1，包括光波導(dǎo)基板2及光檢測(cè)元件6。光波 導(dǎo)基板2為所謂的埋入型光波導(dǎo)基板，有2塊基板3和5、以及在基板3和5之間配置的光 波導(dǎo)層4。基板3和5分別為本實(shí)施方式中的第1和第2基板。 基板3和5，分別有主面3a和5a，其平面形狀(即從與主面3a和5a垂直的方向 看的形狀)形成為矩形狀。另外，基板3和5配置為使主面3a和5a互相相向。在基板3 的一個(gè)側(cè)面3b，沿著在該側(cè)面3b上的主面3a的邊緣形成有階梯部分3c。與此相同，在基 板5的一個(gè)側(cè)面5b上，沿著在該側(cè)面5b上的主面5a的邊緣形成有階梯部分5c。從而，階 梯部分3c和5c，以及光波導(dǎo)層4的側(cè)面4r整齊地排列在同一面內(nèi)，并在光波導(dǎo)基板2的側(cè) 面2a上構(gòu)成凹部2b的底面。 在基板3的主面3a上形成有槽3d 3f。槽3d 3f為，在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面 2a上，分別表示在沿主面3a和5a的邊緣的方向上的端面4e 4g位置的第1標(biāo)記。另外， 端面4e 4g為設(shè)置在光波導(dǎo)層4的內(nèi)部的芯部4a 4c(后述)的各端面。S卩，槽3d 3f 作為長(zhǎng)度方向形成與主面3a的邊緣交叉的方向，從光波導(dǎo)基板2的側(cè)方向可以看到，形成 為其一端到達(dá)與光波導(dǎo)基板2的側(cè)面上的端面4e 4g對(duì)應(yīng)的位置。槽3d 3f優(yōu)選形成 為例如中心位置有明確的V字形截面的形狀。但是，若槽3d 3f的深度太深的話，在涂布 光波導(dǎo)層4的包層部4h (后述)時(shí)產(chǎn)生涂布聚集，所以?xún)?yōu)選其槽3d 3f的深度在20 ii m 50 ii m的范圍，特別優(yōu)選在30 ii m左右。另外，關(guān)于槽3d 3f的寬度，例如在通過(guò)用堿溶液 的各向異性蝕刻而形成槽3d 3f時(shí)，考慮基板3主面3a上的結(jié)晶軸方向來(lái)決定。
基板3和5可用例如硅、聚酰亞胺、玻璃、石英、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、陶瓷等材料構(gòu)成。在 光波導(dǎo)層4由聚合物(高分子)構(gòu)成時(shí)，由于熱硬化光波導(dǎo)層4時(shí)光波導(dǎo)層4收縮，為了使熱膨脹率匹配優(yōu)選基板3和5也由與光波導(dǎo)層4同種材料構(gòu)成。但是，若使用Si基板，由 于Si基板自身幾乎無(wú)熱收縮，所以可維持作為基板整體的對(duì)準(zhǔn)精度。另外，可用濕式蝕刻 高效率地形成V槽等的"第1標(biāo)記"，位置精度也良好。在使用Si基板時(shí)，雖然不能完全消 除熱膨脹系數(shù)的差，但作為解決對(duì)策，通過(guò)例如在Si基板與光波導(dǎo)層4之間，設(shè)置具有Si 基板和光波導(dǎo)層4的中間的熱膨脹系數(shù)的層，可以減小熱收縮中的應(yīng)力差。在考慮到光波 導(dǎo)管特性時(shí)，為了使熱膨脹系數(shù)匹配優(yōu)選使用由與光波導(dǎo)層4同種材料構(gòu)成的基板，但考 慮對(duì)準(zhǔn)精度和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(第l標(biāo)記，槽3d 3f)的形成等，考慮器件整體時(shí)，更優(yōu)選Si基 板作為基板3和5。另外，在基板3和5為由與光波導(dǎo)層4不同種材料構(gòu)成時(shí)(例如相對(duì)聚 酰亞胺制的光波導(dǎo)層4使用硅基板、玻璃基板時(shí)等)，為了抑制因光波導(dǎo)層4的收縮引起的 光波導(dǎo)基板2的翹曲，優(yōu)選使基板3和5(特別是基板3)的厚度比較厚(例如厚度300ym 以上lmm以下)。 光波導(dǎo)層4為包括波導(dǎo)光的芯部4a 4c的層，設(shè)置在基板3的主面3a和基板5 的主面5a之間。光波導(dǎo)層4，與基板3和5同樣其平面形狀形成為矩形，有包括在光波導(dǎo)基 板2的側(cè)面2a的側(cè)面4r，以及沿著與該側(cè)面4r交叉的方向延伸的側(cè)面4p和4q(參照?qǐng)D 2(b))。 另外，光波導(dǎo)層4有包層部4h，以及比包層部4h折射率大的芯部4a 4c。包層 部4h在基板3的主面3a上(即基板3的主面3a和基板5的主面5a之間)形成為層狀， 芯部4a 4c被包層部4h覆蓋。芯部4a 4c沿著與光波導(dǎo)層4的層厚方向(相對(duì)主面 3a和5a垂直的方向)交叉的方向，換言之沿著主面3a和5a的方向延伸。在本實(shí)施方式 中，芯部4a和4b以與側(cè)面4p和4q交叉的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向而形成，芯部4c以與側(cè)面4r交 叉的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向而形成。芯部4a的一端在側(cè)面4p露出，成為端面4e。芯部4b的一 端在側(cè)面4q露出，成為端面4f。芯部4c的一端在側(cè)面4r露出，成為端面4g。芯部4a的 另一端與芯部4b的另一端在光波導(dǎo)層4的內(nèi)部互相相向，芯部4c的另一端朝向芯部4a和 4b的另一端之間的間隙而配置。 另外，光波導(dǎo)層4包括波長(zhǎng)濾波器4d。波長(zhǎng)濾波器4d為根據(jù)該波長(zhǎng)而選擇性地反 射光所含的波長(zhǎng)成分的光學(xué)部件，被包層部4h包覆。波長(zhǎng)濾波器4d有根據(jù)波長(zhǎng)選擇性地 反射光的反射面，在芯部4a和4b的間隙中沿著主面3a設(shè)置，使得由芯部4a波導(dǎo)的光在該 反射面內(nèi)向芯部4c反射(反過(guò)來(lái)講，使由芯部4c波導(dǎo)的光在該反射面上向芯部4a反射)。 波長(zhǎng)濾波器4d由例如基部和設(shè)置在該基部的反射面一側(cè)的電介體多層膜構(gòu)成。電介體多 層膜層積有具有規(guī)定厚度和折射率的多個(gè)電介體層，能夠根據(jù)波長(zhǎng)選擇性地反射光。
光波導(dǎo)層4的芯部4a 4c和包層部4h，由例如含以聚酰亞胺、硅酮、環(huán)氧樹(shù)脂、丙 烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(P匿A)之類(lèi)的有機(jī)類(lèi)材料中的至少一種材料為主劑的聚合物 構(gòu)成?；蛘撸瑸榱说玫礁鶕?jù)被波導(dǎo)的光的波長(zhǎng)的最佳透過(guò)特性，芯部4a 4c和包層部4h， 也可以由含以在這些有機(jī)類(lèi)材料的C-H基中的H被重氫取代的重氫化物(例如重氫化硅 酮)、或者在C-H基中的H被氟取代的氟化物(例如氟化聚酰亞胺)為主劑的聚合體構(gòu)成。 (另外，在以下說(shuō)明中，將以這些有機(jī)類(lèi)材料或其重氫化物、氟化物為主劑的聚合體簡(jiǎn)單地 稱(chēng)作"聚酰亞胺等的聚合物"。)另外，芯部4a 4c和包層部4h，即使在這些有機(jī)類(lèi)材料中， 還是優(yōu)選含有玻璃轉(zhuǎn)變溫度高的耐熱性?xún)?yōu)異的聚酰亞胺而構(gòu)成。通過(guò)芯部4a 4c和包層 部4h含有聚酰亞胺，可以長(zhǎng)期維持光波導(dǎo)層4的可靠性，同時(shí)也可以耐焊接時(shí)的熱。另外，更為合適的是，芯部4a 4c和包層部4h，考慮到光透過(guò)率、折射率特性等也可以含氟化聚 酰亞胺而構(gòu)成。 另外，在芯部4a 4c和包層部4h由聚酰亞胺等的聚合物(高分子)構(gòu)成時(shí)，由 于在使芯部4a 4c和包層部4h熱硬化時(shí)芯部4a 4c和包層部4h收縮，為了使熱膨脹 率匹配，波長(zhǎng)濾波器4d也和芯部4a 4c和包層部4h同樣優(yōu)選含聚酰亞胺等的聚合物而 構(gòu)成。另外更為優(yōu)選的是，波長(zhǎng)濾波器4d與芯部4a 4c和包層部4h含同種材料。例如， 芯部4a 4c和包層部4h由以氟化聚酰亞胺為主劑的聚合物構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選波長(zhǎng)濾波器4d 也由以氟化聚酰亞胺為主劑的聚合物構(gòu)成。 這里，光波導(dǎo)層4還有膜4i 4o。膜4i 4o是在光波導(dǎo)層4的層厚方向上的、 表示芯部4a 4c的端面4e 4g的位置的第2標(biāo)記。膜4i 4o由含與包層部4h不同 的材料(例如金屬)構(gòu)成，以從包層部4h的側(cè)面4p 4r露出的方式埋入包層部4h的內(nèi) 部。 具體的是，膜4i和4 j ，在芯部4a的端面4e附近，并列配置在與光波導(dǎo)層4的層厚 方向和芯部4a的長(zhǎng)度方向二者交叉的方向上，并且，配置為使得芯部4a位于膜4i和4j之 間。另外，膜4i和4j，在光波導(dǎo)層4的內(nèi)部與芯部4a同樣在層內(nèi)形成，為了可從光波導(dǎo)層 4的側(cè)面4p側(cè)目視辨認(rèn)，其一端在側(cè)面4p上露出。膜4k和4m，在芯部4b的端面4f附近， 并列配置在與光波導(dǎo)層4的層厚方向和芯部4b的長(zhǎng)度方向二者交叉的方向，并且，配置為 使芯部4b位于膜4k和4m之間。膜4k和4m，在光波導(dǎo)層4的內(nèi)部與芯部4b同樣形成在層 內(nèi)，為了可從光波導(dǎo)層4的側(cè)面4q側(cè)目視辨認(rèn)，其一端在側(cè)面4q露出。另外，膜4n和4o， 在芯部4c的端面4g附近，并列配置在與光波導(dǎo)層4的層厚方向和芯部4c的長(zhǎng)度方向二者 交叉的方向，并且，配置為使芯部4c位于膜4n和4o之間。膜4n和40，在光波導(dǎo)層4的內(nèi) 部與芯部4c同樣形成在層內(nèi)，為了可從光波導(dǎo)層4的側(cè)面4r側(cè)目視辨認(rèn)，膜4n和4o的一 端在側(cè)面4r露出。 另外，由于膜4i 4o與芯部4a 4c位于相同層，所以若形成在距離芯部4a 4c太近的位置會(huì)影響芯部4a 4c內(nèi)的光的傳播。所以，在膜4i 4o與芯部4a 4c之 間，優(yōu)選設(shè)有充分的間隔(例如20踐)。 另外，芯部4a與膜4i和4 j的間隔，以及芯部4b與膜4k和4m的間隔，優(yōu)選根據(jù) 結(jié)合在芯部4a、4b的端面4e、4f的光學(xué)纖維的直徑而設(shè)定。這里，圖3是表示在端面4e、 4f結(jié)合光學(xué)纖維的狀態(tài)的圖。另外，在圖3中，圓周10表示光學(xué)纖維的外邊緣。例如，一般 單模光學(xué)纖維的直徑d為125iim。因此，若將芯部4a與膜4i和4j的間隔(芯部4b與膜 4k和4m的間隔)x設(shè)定為例如直徑d的一半62. 5 y m，則由于纖維端的外周10與膜4i 4m的端部的位置一致，所以可以精度很好而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行光學(xué)纖維的對(duì)準(zhǔn)。另外，可以將膜 4i 4m作為光學(xué)纖維接合后的對(duì)準(zhǔn)精度的確認(rèn)用而使用。 作為膜4i 4o的材料，可以用例如A1、 Ti、 Cr和WSi等。另外，雖然若膜4i 4o的厚度比較厚則在側(cè)面4p 4r上容易目視辨認(rèn)膜4i 4o，但由于如后面說(shuō)明的那樣 膜4i 4o通過(guò)干式蝕刻等形成，所以若考慮其蝕刻條件則膜4i 4o的合適厚度為例如 0. 2 ii m 1. 5 ii m。 光檢測(cè)元件6為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光元件。作為光檢測(cè)元件6，適合使用例如光 電二極管。本實(shí)施方式的光檢測(cè)元件6，在其表面有光檢測(cè)區(qū)域(光檢測(cè)面)6a。另外，光檢測(cè)元件6朝著光檢測(cè)區(qū)域6a與光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a相向的方向，設(shè)置在該側(cè)面2a的 設(shè)置區(qū)域2c(參照?qǐng)D2(b))上。設(shè)置區(qū)域2c，在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上，設(shè)定為含芯部 4c的端面4g、基板3的側(cè)面3b的一部分、和基板5的側(cè)面5b的一部分的區(qū)域。由此，光檢 測(cè)元件6跨過(guò)芯部4c的端面4g，設(shè)置于從基板3的側(cè)面3b上至基板5的側(cè)面5b上。從而 光檢測(cè)元件6被定位為使光檢測(cè)區(qū)域6a與芯部4c的端面4g相互光耦合。
此外，光檢測(cè)元件6被設(shè)置在側(cè)面2a上的沒(méi)有圖示的粘結(jié)劑層固定在光波導(dǎo)基板 2上。該粘結(jié)劑層由例如透明的樹(shù)脂構(gòu)成，通過(guò)使光檢測(cè)元件6與光波導(dǎo)基板2相互固定的 同時(shí)，掩埋光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a與芯部4c的端面4g的間隙，可具有使光檢測(cè)區(qū) 域6a與端面4g的折射率匹配的功能。該粘結(jié)劑層通過(guò)使透明樹(shù)脂流入光波導(dǎo)基板2的凹 部2b并固化而形成。所以，優(yōu)選設(shè)置區(qū)域2c包含在凹部2b的底面內(nèi)。
另外，作為本實(shí)施方式的光檢測(cè)元件6，適宜使用例如背面入射型的光電二極管。 另外，作為光器件1具備的半導(dǎo)體光元件，不限于光檢測(cè)元件6，也可以使用發(fā)光元件(例如 激光二極管、LED等)。另外，在芯部4a的端面4e和芯部4b的端面4f上，與例如光學(xué)纖維 一類(lèi)的光傳輸介質(zhì)，或與光檢測(cè)元件6結(jié)合有其他的半導(dǎo)體光元件。 對(duì)具有以上結(jié)構(gòu)的光器件1中，光波導(dǎo)基板2的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4 圖12 是依次表示本實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板2的制造工序的圖。 首先，如圖4(a)所示，準(zhǔn)備有主面30a的晶片30。另外，圖4(a)為表示晶片30外 觀的平面圖，圖4(b)為切取圖4(a)所示晶片30的一部分30b的斜視圖。接著，如圖4(a) 和圖4(b)所示，在晶片30的主面30a形成槽3d 3f。此時(shí)，作為例子，在使用Si基板時(shí)， 例如若通過(guò)濕式蝕刻形成槽3d 3f ，可形成具有如圖所示的V字形截面的槽3d 3f 。另 外，若通過(guò)例如干式蝕刻形成槽3d 3f，可形成具有矩形截面的槽3d 3f。
接著，如圖5所示，在晶片30的主面30a上形成下部包層40a。該下部包層部40a， 為構(gòu)成圖1和圖2所示的包層部4h的一部分的層。此時(shí)，在用聚酰亞胺等的聚合物形成下 部包層40a時(shí)，可通過(guò)在主面30a上涂布(優(yōu)選旋涂)形成下部包層40a。然后，在下部包 層40a上形成膜4i 4o。具體的是，通過(guò)在下部包層部40a上形成金屬膜，使用具有根據(jù) 膜4i 4o的平面形狀的圖案的掩模蝕刻該金屬膜(優(yōu)選干蝕刻)，形成膜4i 4o。
接著，如圖6所示，在下部包層40a上形成芯部4a 4c。具體的是，在下部包層 40a上涂布形成由芯部4a 4c的材料構(gòu)成的芯層，在其上，形成具有根據(jù)芯部4a 4c的 平面形狀(芯圖案)的圖案的掩模。然后，通過(guò)該掩模蝕刻芯層，形成芯部4a 4c。此時(shí)， 用比下部包層40a的折射率高的材料形成芯部4a 4c。然后，如圖7所示，在下部包層40a 上設(shè)置波長(zhǎng)濾波器4d。 接著，如圖8(a)和圖8(b)所示，將與下部包層40a同樣的包層部材料，涂布形成 為，將下部包層40a、芯部4a 4c以及波長(zhǎng)濾波器4d全部包覆。如此，形成內(nèi)部含有芯部 4a 4c以及波長(zhǎng)濾波器4d的包層40b。 接著，如圖9(a)和圖9(b)所示，在晶片30的主面30a上形成矩形截面的槽30c。 此時(shí)，可以通過(guò)沿著下面工序中的切斷預(yù)定線的至少一部分，至晶片30的厚度的中途進(jìn)行 切割(半切斷)形成槽30c。在圖9所示的例中，槽30c沿著應(yīng)該形成有芯部4a 4c的端 面4e 4g的面而形成。通過(guò)該槽30c，包層40b被切斷，形成具有側(cè)面4p 4r的光波導(dǎo) 層4，同時(shí)形成芯部4a 4c的端面4e 4g。另外通過(guò)槽30c，形成在晶片30的主面30a
10上槽3d 3f 、以及形成在光波導(dǎo)層4內(nèi)部的膜4i 4o，在側(cè)面4p 4r露出。 接著，如圖10(a)和圖10(b)所示，將晶片30通過(guò)切割沿切斷線A工切斷成片狀。
此時(shí)，在沿著切斷線A形成槽30c時(shí)，沿著槽30c的中心線切斷晶片30。此外，圖10(b)為
表示切斷后的片的斜視圖。如圖10(b)所示，通過(guò)該切斷工序，形成具有側(cè)面3b和階梯部
分3c的基板3。 另外，如圖ll(a)和圖ll(b)所示，準(zhǔn)備不同于晶片30的其他的晶片50，在晶片 50的主面50a上形成矩形截面的槽50c。此時(shí)，槽50c形成在與圖9所示的槽30c對(duì)稱(chēng)的 位置。然后，通過(guò)切割等將晶片50沿切斷線^切斷成片狀。此時(shí)，在沿著切斷線^形成槽 50c時(shí)，沿著槽50c的中心線切斷晶片50。圖ll(b)為表示切斷后的芯片的斜視圖。如圖 ll(b)所示，通過(guò)該切斷工序，形成具有主面5a、側(cè)面5b和階梯部分5c的基板5。另外，形 成該基板5的工序，可在形成上述基板3和光波導(dǎo)層4的工序之前進(jìn)行，也可以與這些工序 并行進(jìn)行。 接著，如圖12所示，通過(guò)貼合基板3和光波導(dǎo)層4構(gòu)成的片和基板5，完成光波導(dǎo) 基板2。此時(shí)，以使基板3的側(cè)面3b和基板5的側(cè)面5b互相整齊的方式使主面3a和主面 5a相向，使基板3上的光波導(dǎo)層4的表面和基板5的主面5a相互貼合。另外，此時(shí)，可通過(guò) 例如樹(shù)脂等粘結(jié)劑貼合光波導(dǎo)層4和基板5。這樣就完成了本實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板2。在 制造本實(shí)施方式的光器件1時(shí)，在該光波導(dǎo)基板2的設(shè)置區(qū)域2c上設(shè)置光檢測(cè)元件6。此 時(shí)，在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a，形成有表示芯部4c的端面4g的位置的槽3f和膜4n和4o， 所以可容易地在端面4g上定位光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a(參照?qǐng)D1和圖2)。
另外，光波導(dǎo)基板2的側(cè)面的凹部(例如2b)，可通過(guò)形成圖9和圖11所示的槽 30c和50c實(shí)現(xiàn)。因此，通過(guò)沿著晶片30和50的切斷線A2中的任意切斷線A2形成 槽30c和50c，可在光波導(dǎo)基板2的任意側(cè)面形成凹部。 另外，在上述制造方法中，在分別個(gè)別地切斷晶片30和50后，貼合片狀的基板3 和5形成光波導(dǎo)基板2。除了該制造方法以外，也可以通過(guò)在例如晶片30和50上分別形成 槽30c和50c后，在切成片狀之前互相貼合晶片30和50，一起切斷晶片30和50，形成光波 導(dǎo)基板2。此時(shí)，由于使槽30c和50c相向地相互貼合晶片30和50，所以貼合后槽30c和 50c隱藏起來(lái)。因此，可在貼合晶片30和50前，預(yù)先在晶片30和50的里面標(biāo)記表示切斷 線A、A2的記號(hào)，在晶片30和50互相貼合后，對(duì)著該記號(hào)切斷晶片30和50。另外，在貼合 晶片30和50時(shí)使用樹(shù)脂等粘合劑時(shí)，優(yōu)選不使該粘合劑進(jìn)入槽30c和50c。
另外，在用單模波導(dǎo)光時(shí)，下部包層40a(圖5)的厚度，優(yōu)選為例如10ym以上 20iim以下。特別是在由氟化聚酰亞胺形成光波導(dǎo)層4時(shí)，下部包層40a的合適厚度為例 如15iim。另外，芯部4a 4c(圖6)的厚度(層厚方向的高度)，優(yōu)選為例如5 y m以上 10 ii m以下。特別是在通過(guò)氟化聚酰亞胺形成光波導(dǎo)層4時(shí)，芯部4a 4c的合適厚度為 例如9iim。另外，包層40b(圖8)的厚度，優(yōu)選為例如從芯部4a 4c的上面起10iim以 上30 ii m以下。特別是在通過(guò)氟化聚酰亞胺形成包層40b時(shí)，包層40b的合適厚度為例如 從芯部4a 4c的上面起20 ii m。 另外，在用多模波導(dǎo)光時(shí)，下部包層40a、芯部4a 4c、以及包層40b的厚度，可在 例如10iim 數(shù)百ym的寬范圍中自由設(shè)定，根據(jù)用途決定。 另外，在平行主面3a的方向的波長(zhǎng)濾波器4d的厚度，例如在波長(zhǎng)濾波器4d由聚
11酰亞胺構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選為30 m 100 m左右。但是，為了抑制透過(guò)波長(zhǎng)濾波器4d的光的損 失，波長(zhǎng)濾波器4d的厚度越薄越好(例如30 m 40 m)。另外，由于需要用包層40b包 覆波長(zhǎng)濾波器4d，所以波長(zhǎng)濾波器4d的高度(即在主面3a的法線方向的波長(zhǎng)濾波器4d 的寬度)，優(yōu)選例如在30 ii m 50 ii m左右。另外，在平行主面3a的方向的波長(zhǎng)濾波器4d 的寬度，可根據(jù)波長(zhǎng)濾波器4d的設(shè)置穩(wěn)定性和設(shè)置空間的寬度適當(dāng)決定，例如在200 m 400iim左右比較適當(dāng)。 下面對(duì)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的光器件1所具有的效果進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式 的光器件1中，用于設(shè)置光檢測(cè)元件6的設(shè)置區(qū)域2c被設(shè)置在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上， 并且，設(shè)置區(qū)域2c，含成為光波導(dǎo)管的芯部4c的端面4g以及基板3和5的各側(cè)面3b和5b 的一部分。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上確保可設(shè)置光檢測(cè)元件6的空間， 同時(shí)通過(guò)光檢測(cè)元件6跨過(guò)芯部4c的端面4g，可不通過(guò)包層部4h而光耦合光檢測(cè)元件6 與芯部4c的端面4g。所以，根據(jù)本實(shí)施方式的光器件l，可以避免日本特開(kāi)平10-293219 號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的在光波導(dǎo)耦合器中產(chǎn)生的因包層部等引起的光散射，所以可以提高光檢測(cè) 元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a與芯部4c的光耦合效率。 另外，在日本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的在光波導(dǎo)耦合器中，波長(zhǎng)濾波 器埋設(shè)置在切割槽內(nèi)。但是，切割槽是沿著一個(gè)方向直線性地形成的，所以在與切割槽的形 成方向交叉的方向延伸的光波導(dǎo)管全部被切斷，繞過(guò)波長(zhǎng)濾波器的光波導(dǎo)管也被切斷。對(duì) 此，由于在本實(shí)施方式的光器件1中，是在光波導(dǎo)層4的側(cè)面4r上使芯部4c與光檢測(cè)元件 6光耦合的結(jié)構(gòu)，例如即使是在繞過(guò)波長(zhǎng)濾波器4d并使端面4e與端面4f直接光耦合的情 況下，也可以將這樣繞過(guò)用的芯部適當(dāng)?shù)匦纬稍诠獠▽?dǎo)層4內(nèi)。 另外，如本實(shí)施方式，設(shè)置區(qū)域2c，優(yōu)選被包含在形成在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a的 凹部2b的底面上。由此，可以通過(guò)將用于粘結(jié)、折射率匹配的樹(shù)脂層流入凹部2b內(nèi)而容易 的形成。 另外，如本實(shí)施方式，光波導(dǎo)基板2的凹部2b，優(yōu)選含有在各基板3和5中沿著主 面3a和5a的邊緣形成的階梯部分3c和5c而構(gòu)成。這樣的階梯部分3c和5c，在從晶片 30和50切出基板3和5時(shí)，可以通過(guò)預(yù)先形成沿著切斷線A和A2的矩形截面的槽30c和 50c而容易地形成(參照?qǐng)D9 圖11)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的光器件l，可容易地在光波 導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上形成底面含設(shè)置區(qū)域2c的凹部2b。 另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a，形成表示在沿基板3和5的 主面3a和5a的方向上的芯部4a 4c的端面4e 4g的位置的第1標(biāo)記(槽3d 3f)。 在光波導(dǎo)層4中，多數(shù)情況下，芯部4a 4c和包層部4h 二者，由相對(duì)波導(dǎo)光透明的材料構(gòu) 成。在這樣的情況下，即使制成芯部4a 4c的端面4e 4g從光波導(dǎo)層4的側(cè)面4p 4r 露出，也難以目視辨認(rèn)該端面4e 4g。但是，若不能把握端面4e 4g的正確位置，端面 4g與光檢測(cè)元件6的相對(duì)位置，或端面4e和4f與光傳輸介質(zhì)的相對(duì)位置有可能產(chǎn)生錯(cuò)位。 從而，在端面4e 4g與光檢測(cè)元件6或與光傳輸介質(zhì)的相對(duì)位置精度低的情況下，這些端 面與光檢測(cè)元件6或與光傳輸介質(zhì)的光耦合效率被抑制低。 對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施方式的光器件1 ，通過(guò)在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面(2a等)，形成表示 沿著主面3a和5a的方向上的端面4e 4g的位置的第1標(biāo)記，可容易并正確地目視辨認(rèn) 沿著這些主面3a和5a的邊緣的方向的端面4e 4g的位置，所以，可在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面(2a等)上位置精度很好的安裝光檢測(cè)元件6或光傳輸介質(zhì)。于是，根據(jù)本實(shí)施方式的 光器件1，由于可以提高光檢測(cè)元件6或光傳輸介質(zhì)與端面4e 4g的相對(duì)位置精度，所以 可進(jìn)一步提高光檢測(cè)元件6與端面4g的光耦合效率，還可以提高光傳輸介質(zhì)與端面4e和 4f的光耦合效率。 另外，如本實(shí)施方式，表示端面4e 4g的位置的第1標(biāo)記，優(yōu)選由達(dá)到光波導(dǎo)基 板2的側(cè)面地形成在基板3的主面3a的槽3d 3f構(gòu)成。由此，可在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面 (2a等)設(shè)置可容易形成且確實(shí)地目視辨認(rèn)的第l標(biāo)記。 另外，如本實(shí)施方式，光波導(dǎo)層4，優(yōu)選在側(cè)面4p 4r有表示在層厚方向的端面 4e 4g的位置的第2標(biāo)記。由此，可容易并正確地目視辨認(rèn)光波導(dǎo)層4的層厚方向上的端 面4e 4g的位置，所以，可在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面(2a等)上位置精度很好地安裝光檢測(cè) 元件6或光傳輸介質(zhì)。于是，根據(jù)本實(shí)施方式的光器件1，由于可以提高光檢測(cè)元件6或光 傳輸介質(zhì)與端面4e 4g的相對(duì)位置精度，所以可進(jìn)一步提高光檢測(cè)元件6與端面4g的光 耦合效率，還可以提高光傳輸介質(zhì)與端面4e和4f的光耦合效率。 另外，如本實(shí)施方式，表示端面4e 4g的位置的第2標(biāo)記，優(yōu)選是以從含與包層 部4h不同材料的包層部4h的側(cè)面4p 4r露出的方式埋入包層部4h的膜4i 4o。由 此，可在光波導(dǎo)層4的側(cè)面4p 4r形成可確實(shí)目視辨認(rèn)的第2標(biāo)記。
第2實(shí)施方式 圖13(a)表示本發(fā)明的光器件的第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖13(b)是沿著 該光器件ll具有的芯部4a和4b方向看圖13(a)所示光器件11的側(cè)面圖。本實(shí)施方式的 光器件11與上述第1實(shí)施方式的光器件1在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于金屬膜7a和7b的有無(wú)。 即，如圖13(a)和圖13(b)所示，本實(shí)施方式的光器件11具備的光波導(dǎo)基板21，除了第1實(shí) 施方式的光波導(dǎo)基板2的結(jié)構(gòu)之外還有金屬膜7a和7b。另外，關(guān)于光器件11中金屬膜7a 和7b以外的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榕c上述第1實(shí)施方式的光器件1的結(jié)構(gòu)同樣，所以省略詳細(xì)的說(shuō)明。
金屬膜7a和7b是由例如Cr/Au、Ti/Pt/Au、Au/Sn—類(lèi)的金屬構(gòu)成的膜。金屬膜 7a，形成在基板3的側(cè)面3b上(本實(shí)施方式中，階梯部分3c上)。另外金屬膜7b，形成在 基板5的側(cè)面5b上(階梯部分5c上)，以及基板5的主面5a和光波導(dǎo)層4之間。其中，金 屬膜7a和金屬膜7b中在基板5的階梯部分5c上形成的部分，構(gòu)成與光檢測(cè)元件6電連接 的配線圖案。另外，位于金屬膜7b中基板5的主面5a與光波導(dǎo)層4之間的部分，構(gòu)成用于 使基板5和光波導(dǎo)層4互相接合的層(金屬層)。 S卩，金屬膜7a，在基板3的階梯部分3c上沿著主面3a的邊緣的方向上延伸，在其 設(shè)置區(qū)域2c內(nèi)的部分上，接合有光檢測(cè)元件6的突起電極(bump electrode)6b。另外，金 屬膜7a的設(shè)置區(qū)域2c以外的部分，通過(guò)未圖示的焊絲等電連接于光器件ll的外部電路。 另外，金屬膜7b中基板5的階梯部分5c上所設(shè)置的部分，在該階梯部分5c沿著主面5a的 邊緣的方向延伸，在其設(shè)置區(qū)域2c內(nèi)的部分，接合有光檢測(cè)元件6的其他的突起電極6b。 另外，金屬膜7b的設(shè)置區(qū)域2c以外的部分，通過(guò)未圖示的焊絲等電連接在光器件11的外 部電路。另外，作為本實(shí)施方式的光檢測(cè)元件6，適合使用例如表面入射型的光電二極管。
另外，位于金屬膜7b中基板5的主面5a與光波導(dǎo)層4之間的部分，在基板5的主 面5a與光波導(dǎo)層4之間形成為層狀。金屬膜7b的這部分，為在光波導(dǎo)基板21的制造工序 中接合基板5和光波導(dǎo)層4時(shí)所使用的部分，如后面所述，在光波導(dǎo)層4上形成的金屬膜(例如Cr/Au)，與形成在基板5的主面5a上的金屬膜(例如Cr/Au)相互熱壓接。 下面對(duì)具有以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的光器件11的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖14 圖
16是依次表示光器件11的制造工序的側(cè)面截面圖。 首先，如圖14 (a)所示，在晶片30的主面30a上形成光波導(dǎo)層4，在晶片30形成槽 30c。另外，光波導(dǎo)層4和槽30c的形成方法，與上述第l實(shí)施方式(圖4 圖9)同樣。然 后，如圖14(b)所示，在光波導(dǎo)層4上，以及晶片30的槽30c的底面上和側(cè)面上，用蒸鍍或 濺射形成由例如Cr/Au、 Ti/Pt/Au、 Au/Sn構(gòu)成的金屬膜70。然后，以使光波導(dǎo)層4的側(cè)面 4p 4r從金屬膜70露出的方式，將僅在槽30c的側(cè)面上形成的金屬膜70中在光波導(dǎo)層4 的側(cè)面4p 4r上所形成的部分通過(guò)切割半切斷而削薄(圖14(c))。另外，也可以用蝕刻 等去除金屬膜70的這部分。然后，如圖14(d)所示，通過(guò)沿著切斷線AJ參照?qǐng)D10)切斷 晶片30，形成基板3。 此外，如圖15 (a)所示，在晶片50的主面50a上形成槽50c，另外，槽50c的形成方 法，與上述第1實(shí)施方式(參照?qǐng)D11)同樣。接著，如圖15(b)所示，在晶片50的主面50a 上，以及槽50c的底面上和側(cè)面上，蒸鍍形成由Cr/Au構(gòu)成的金屬膜71。然后，如圖15(c) 所示，通過(guò)沿著切斷線AJ參照?qǐng)D11)切斷晶片50，形成基板5。 然后，如圖16 (a)所示，通過(guò)貼合由基板3和光波導(dǎo)層4構(gòu)成的片和基板5，完成光 波導(dǎo)基板21。此時(shí)，使基板3的主面3a與基板5的主面5a互相相向，邊加熱邊相互壓接光 波導(dǎo)層4上的金屬膜70和主面5a上的金屬膜71 。此時(shí)，如圖16 (b)所示，光波導(dǎo)層4上的 金屬膜70和主面5a上的金屬膜71成為一體，金屬膜7b中光波導(dǎo)層4與基板5之間的層 狀部分被形成。如此，形成本實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板21。最后，通過(guò)在形成在基板3的階梯 部分3c中設(shè)置區(qū)域2c所含的部分上的金屬膜70 (即金屬膜7a)，以及形成在基板5的階梯 部分5c中設(shè)置區(qū)域2c所含的部分上的金屬膜71 (即金屬膜7b中階梯部分5c上的部分) 上，通過(guò)光檢測(cè)元件6的突起電極6b接合光檢測(cè)元件6，將光檢測(cè)元件6設(shè)置(安裝)在光 波導(dǎo)基板21上。另外，在本實(shí)施方式的金屬層(金屬膜7a、7b)中使用Au/Sn時(shí)，只要半導(dǎo) 體光元件側(cè)有電極面，也可以沒(méi)有突起電極而接合。如此完成本實(shí)施方式的光器件11。
根據(jù)本實(shí)施方式的光器件11，與上述第1實(shí)施方式的光器件1同樣，既可以在光波 導(dǎo)基板21上確保可設(shè)置光檢測(cè)元件6的空間，也可以使光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面與光 檢測(cè)元件6合適地光耦合。所以，可以提高光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a與芯部4c的光 耦合效率。 另外，如本實(shí)施方式的光器件11，光波導(dǎo)基板21也可以在設(shè)置區(qū)域2c的基板3和 5的各側(cè)面3b和5b上(在本實(shí)施方式中，階梯部分3c和5c上)，具有與光檢測(cè)元件6電 連接的金屬膜7a、7b—類(lèi)的配線圖案。由此，可以在光波導(dǎo)基板21的側(cè)面上確保光檢測(cè)元 件6的電連接方式，可直接在光波導(dǎo)基板21的側(cè)面上安裝光檢測(cè)元件6。另外，在本實(shí)施方 式的光器件11中，由于可提高光波導(dǎo)層4的芯部4c與光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a的間 隙中的光耦合效率，所以?xún)?yōu)選在光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面與光檢測(cè)元件6之間形成折射 率匹配用的樹(shù)脂層。 另外，如本實(shí)施方式的光器件11 ，光波導(dǎo)基板21也可以在基板5和光波導(dǎo)層4之 間有用于接合基板5和光波導(dǎo)層4的金屬層(金屬膜7b)。 S卩，在制造光波導(dǎo)基板21時(shí)，如 上所述在光波導(dǎo)層4的表面上，以及基板5的主面5a上分別形成金屬膜70和71，通過(guò)熱壓接金屬膜70和71，可使光波導(dǎo)層4和基板5牢固接合。所以，根據(jù)本實(shí)施方式的光器件ll，可實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)層4和基板5相互牢固接合的光波導(dǎo)基板21。
第1變形例 圖17是作為上述第1實(shí)施方式的光器件1的第1變形例，表示光波導(dǎo)基板22的結(jié)構(gòu)的斜視圖。本變形例的光波導(dǎo)基板22與第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板2在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于，凹部2b(參照?qǐng)Dl)的有無(wú)。S卩，本變形例的光波導(dǎo)基板22，其側(cè)面22a被形成為平坦。具體的是，光波導(dǎo)基板22具有基板31和51、以及設(shè)置在基板31和51之間的光波導(dǎo)層4。于是，基板31的側(cè)面31b，以及基板51的側(cè)面51b，分別平坦地形成。基板31和51的這樣的側(cè)面31b和51b，通過(guò)例如在圖9 圖11所示的制造工序中，不形成槽30c和50c而分別切斷晶片30和50，可以適當(dāng)形成。 另外，本變形例的光波導(dǎo)基板22的側(cè)面22a中，用于設(shè)置光檢測(cè)元件6的設(shè)置區(qū)域2c，設(shè)置在含芯部4c的端面4g、該端面4g附近的基板3的側(cè)面31b的一部分、以及該端面4g附近的基板5的側(cè)面51b的一部分的區(qū)域上。 光器件具有的光波導(dǎo)基板，如本變形例的光波導(dǎo)基板22那樣，其側(cè)面也可以平坦
地形成。通過(guò)光器件具有這樣的光波導(dǎo)基板22，可以得到與第1實(shí)施方式的光器件1同樣
的作用效果。 第2變形例 圖18(a)是作為上述第1實(shí)施方式的光器件1的第2變形例，表示光波導(dǎo)基板23的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖18(b)是表示本變形例的光器件12的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。另外，圖18(b)是從沿著該光器件12具有的芯部4a和4b方向看光器件12的側(cè)面圖。
本變形例的光器件12與第1實(shí)施方式的光器件1在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于，光波導(dǎo)基板23的形狀。S卩，本變形例的光波導(dǎo)基板23，有基板52代替第l實(shí)施方式的基板5。并且，基板52的階梯部分52c，形成得比基板3的階梯部分3c淺。由此，在基板3的側(cè)面3b和基板52的側(cè)面52b之間產(chǎn)生階梯。該階梯在基板3的側(cè)面3b中的設(shè)置區(qū)域2c所含的部分，以及在基板52的側(cè)面52b中的設(shè)置區(qū)域2c中所含的部分之間也產(chǎn)生。因此，如圖18(b)所示，在光器件12中，設(shè)置在光波導(dǎo)基板23的側(cè)面23a上的光檢測(cè)元件6傾斜。
這樣，根據(jù)本變形例的光器件12，通過(guò)在基板3的側(cè)面3b和基板52的側(cè)面52b之間的階梯，光檢測(cè)元件6相對(duì)從芯部4c的端面4g射出的光(被檢測(cè)光)的光軸傾斜。所以，在如本變形例這樣使用光檢測(cè)元件6作為半導(dǎo)體光元件時(shí)，使該光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a相對(duì)被檢測(cè)光的光軸適當(dāng)?shù)貎A斜，可以減少在光檢測(cè)區(qū)域6a中的菲涅爾反射。菲涅爾反射是指在光波導(dǎo)管入射部、出射部的邊界端面上的反射。通過(guò)在邊界面具有角度，可以減少因反射引起的返回光。這里，在本實(shí)施方式的情況中，通過(guò)傾斜地裝載光檢測(cè)元件可以減少菲涅爾反射，而其角度在約8。為佳。另外，由于由在側(cè)面3b與側(cè)面52b之間的階梯而在光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a和芯部4c的端面4g之間產(chǎn)生間隙，所以可容易地使折射率匹配用的樹(shù)脂流入該間隙，可進(jìn)一步提高光檢測(cè)元件6與芯部4c的光耦合效率。
第3變形例 圖19是作為上述第1實(shí)施方式的光器件1的第3變形例，表示光器件13的結(jié)構(gòu)的斜視圖。本變形例的光器件13與第1實(shí)施方式的光器件1在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于，光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù)。S卩，本變形例的光器件13，具有多個(gè)(例如4個(gè))光檢測(cè)元件6。并且，本變形例的光波導(dǎo)基板24具有光波導(dǎo)層41代替第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)層4。光波導(dǎo)層41，構(gòu)成為包含對(duì)應(yīng)于光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù)的數(shù)的芯部4c和波長(zhǎng)濾波器4d。
具體的是，光波導(dǎo)基板24具有基板32 (第1基板)和基板5 (第2基板)、以及設(shè)置在基板32與基板5之間的光波導(dǎo)層41。其中，基板5的構(gòu)成，除了只有多個(gè)光檢測(cè)元件6設(shè)置的部分尺寸長(zhǎng)之外，其他與第1實(shí)施方式同樣。光波導(dǎo)層41包括對(duì)應(yīng)于光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù)的多個(gè)芯部4c和波長(zhǎng)濾波器4d，多個(gè)芯部4c的各端面4g，在光波導(dǎo)層41的側(cè)面4r露出。這些端面4g沿著主面3a和5a的邊緣的方向，并列配置在光波導(dǎo)層41的側(cè)面4r。并且，作為用于表示層厚方向的各端面4g的位置的標(biāo)記，光波導(dǎo)層41在各端面4g的附近包含露出在側(cè)面4r的膜4n和40。另外，光波導(dǎo)層41有芯部4f 。芯部4f配置在多個(gè)波長(zhǎng)濾波器4d之間，以與側(cè)面4p和4q交叉的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向形成。在基板32上，用于表示各端面4g的位置的多個(gè)槽3f，根據(jù)沿主面3a的邊緣的方向的各端面4g的位置形成。
在光波導(dǎo)基板24的側(cè)面，設(shè)定根據(jù)光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù)的多個(gè)設(shè)置區(qū)域2c。這些各多個(gè)設(shè)置區(qū)域2c，設(shè)定為含各端面4g、基板32的側(cè)面3b的一部分(本變形例中，階梯部分3c的一部分)、以及基板5的側(cè)面5b的一部分(階梯部分5c的一部分)。并且，各多個(gè)光檢測(cè)元件6，分別設(shè)置在多個(gè)設(shè)置區(qū)域2c上。 根據(jù)本變形例的光器件13，可以在光波導(dǎo)基板24的側(cè)面上確保可設(shè)置多個(gè)光檢測(cè)元件6的空間的同時(shí)，各多個(gè)光檢測(cè)元件6通過(guò)跨過(guò)對(duì)應(yīng)的端面4g，可不通過(guò)包層部4h而使各光檢測(cè)元件6與芯部4c的各端面4g光耦合。因此，根據(jù)本變形例的光器件13，與上述第1實(shí)施方式的光器件1同樣，可以避免包層部等引起的光散射，提高各光檢測(cè)元件6與各芯部4c的光耦合效率。另外，通過(guò)多個(gè)各光檢測(cè)元件6設(shè)置在光波導(dǎo)基板24的側(cè)面，可在光器件13中集成很多各光檢測(cè)元件6，并且可以使光器件13小型化。
另外，在日本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的光波導(dǎo)耦合器中，由于用于設(shè)置波長(zhǎng)濾波器的槽形成為使光波導(dǎo)管斷開(kāi)，所以由于該槽光被衰減。所以，在經(jīng)過(guò)芯部被波導(dǎo)的光被多個(gè)波長(zhǎng)濾波器分支時(shí)，由于光的損失大所以分支的數(shù)(即設(shè)置的半導(dǎo)體光元件的個(gè)數(shù))被抑制少。相對(duì)于此，在本變形例的光器件13中，由于各光檢測(cè)元件6與各芯部4c相互直接光耦合，所以光的損失變小，可以增多光的分支數(shù)(光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù))。另外，若使用反射波長(zhǎng)分別不同的多個(gè)波長(zhǎng)濾波器，可以只分波半導(dǎo)體光元件的個(gè)數(shù)分波長(zhǎng)成分。 另外，在日本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的光波導(dǎo)耦合器中，由于光波導(dǎo)管與半導(dǎo)體光元件通過(guò)包層光耦合，所以在具有多個(gè)半導(dǎo)體光元件時(shí)，光會(huì)在包層部傳播，可能會(huì)在互相相鄰的半導(dǎo)體光元件之間發(fā)生串?dāng)_。另外，為了避免串?dāng)_，多個(gè)半導(dǎo)體光元件需要相互具有充分的間隔而配置。相對(duì)于此，在本變形例的光器件13中，由于各光檢測(cè)元件6與各芯部4c相互直接光耦合，所以可以減少在相鄰的光檢測(cè)元件6之間的串?dāng)_。因此，由于可以短間隔配置多個(gè)光檢測(cè)元件6，所以與日本特開(kāi)平10-293219號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的光波導(dǎo)耦合器比較，可將多個(gè)光檢測(cè)元件6更加高密度地集成，或更加小型化。
圖20是作為本變形例的其他的方式，表示光器件14的結(jié)構(gòu)的斜視圖。該光器件14與圖19所示的光器件13在結(jié)構(gòu)上的不同之處在于，代替多個(gè)光檢測(cè)元件6而具有光檢測(cè)元件陣列61。 S卩，光器件14在光波導(dǎo)基板24的側(cè)面上具備多個(gè)光檢測(cè)元件形成為一體的光檢測(cè)元件陣列61。光檢測(cè)元件陣列61設(shè)置在光波導(dǎo)基板24的側(cè)面中的整個(gè)多個(gè)設(shè)置區(qū)域2c上，多個(gè)光檢測(cè)區(qū)域6a分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)設(shè)置區(qū)域2c。 像該光器件14那樣，通過(guò)使用多個(gè)光檢測(cè)元件一體形成的光檢測(cè)元件陣列61代替多個(gè)光檢測(cè)元件6，也可合適地得到本變形例的上述效果。
第4變形例 圖21是作為上述第1實(shí)施方式的光器件1的第4變形例，表示光器件15的結(jié)構(gòu)的斜視圖。本變形例的光器件15與第1實(shí)施方式的光器件1在結(jié)構(gòu)上的主要不同點(diǎn)在于，基板31與51的形狀、基板31和光波導(dǎo)層4的層數(shù)、以及光檢測(cè)元件6的個(gè)數(shù)。S卩，本變形例的光波導(dǎo)基板25，有在層厚方向?qū)臃e了 n層(n是2以上的整數(shù)，圖21表示n = 4的情況作為一例)的光波導(dǎo)層4。這些n層的光波導(dǎo)層4，分別具有與第l實(shí)施方式的光波導(dǎo)層4同樣的結(jié)構(gòu)。并且，光波導(dǎo)基板25，具有與n層的光波導(dǎo)層4交替在層厚方向?qū)臃e的n塊基板31和一塊基板51 。具體的是，在各n塊基板31上形成各n層的光波導(dǎo)層4，由基板31和光波導(dǎo)層4構(gòu)成的單元在層厚方向被分n層層積，相互接合。并且，在位于層厚方向最端部的光波導(dǎo)層4的表面上接合有基板51。另外，本變形例的基板31和51，與已經(jīng)敘述的第1變形例的基板31和51同樣，其側(cè)面31b和51b形成為平坦。 另外，在波導(dǎo)路基板25的側(cè)面25a，設(shè)定n個(gè)設(shè)置區(qū)域2c。各n個(gè)設(shè)置區(qū)域2c，被設(shè)定為包括與n層光波導(dǎo)層4中對(duì)應(yīng)的光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面4g、配置在該光波導(dǎo)層4的相鄰兩側(cè)的基板31的側(cè)面31b(和基板51的側(cè)面51b)的一部分。并且，各n個(gè)光檢測(cè)元件6，分別設(shè)置在n個(gè)設(shè)置區(qū)域2c上。 根據(jù)本變形例的光器件15，可在光波導(dǎo)基板25的側(cè)面上確保可設(shè)置n個(gè)光檢測(cè)元件6的空間的同時(shí)，各n個(gè)光檢測(cè)元件6通過(guò)跨過(guò)對(duì)應(yīng)的光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面4g，可不通過(guò)包層部4h而使各光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面4g與各光檢測(cè)元件6光耦合。因此，根據(jù)本變形例的光器件15，與上述第1實(shí)施方式的光器件1同樣，可以避免包層部等引起的光散射并提高各光波導(dǎo)層4的芯部4c與各光檢測(cè)元件6的光耦合效率。另外，通過(guò)在層厚方向?qū)臃en層光波導(dǎo)層4，可在光器件15中集成很多光波導(dǎo)管(芯部4a 4c)，并且可以使光器件15小型化。
第5變形例 圖22是作為上述第1實(shí)施方式的光器件1的第5變形例，表示光波導(dǎo)基板26的結(jié)構(gòu)的斜視圖。本變形例的光波導(dǎo)基板26與第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)基板2在結(jié)構(gòu)上的主要不同點(diǎn)在于，凹部2b (參照?qǐng)D1)的有無(wú)、以及配置在2塊基板之間的光波導(dǎo)層4的層數(shù)。即，本變形例的光波導(dǎo)基板26，有相互的主面3a相向配置的2塊基板31，在這2塊基板31之間重疊配置2層光波導(dǎo)層4。另外，在本變形例中，2塊基板31中的一塊基板31為本發(fā)明中的第1基板，另一塊基板31為本發(fā)明中的第2基板。另外，光波導(dǎo)層4的結(jié)構(gòu)(芯部4a 4c、波長(zhǎng)濾波器4d、包層部4h、以及膜4i 4o)，與第1實(shí)施方式的光波導(dǎo)層4的結(jié)構(gòu)同樣。 2塊基板31，具有與上述的第l變形例(參照?qǐng)D17)的基板31同樣的結(jié)構(gòu)。在本變形例中，2塊基板31各個(gè)的主面3a上形成光波導(dǎo)層4，通過(guò)這些光波導(dǎo)層4的表面相互接合，構(gòu)成光波導(dǎo)基板26。另外，光波導(dǎo)基板26的側(cè)面26a中的設(shè)置區(qū)域2c，如圖22所示可以是集中包括2層光波導(dǎo)層4的芯部4c的端面4g的區(qū)域。或者，也可以對(duì)這些端面4g分別個(gè)別地設(shè)定設(shè)置區(qū)域2c。
如本變形例，光波導(dǎo)基板也可以是在2塊基板31之間具有多個(gè)光波導(dǎo)層4的結(jié)構(gòu)。即使是這樣的結(jié)構(gòu)，也可以得到與上述第1實(shí)施方式的光器件1同樣的作用效果。
第6變形例 圖23是作為第1實(shí)施方式的光器件1的第6變形例，表示光器件16的結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面圖。本變形例的光器件16與第1實(shí)施方式的光器件1在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于，配線基板8的有無(wú)。S卩，本變形例的光器件16，在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a和光檢測(cè)元件6之間，包括具有與光檢測(cè)元件6電連接的配線圖案(例如9a和9b)的配線基板8。另外，本變形例的光器件16中的光波導(dǎo)基板2的結(jié)構(gòu)，與上述第1實(shí)施方式同樣。 配線基板8為有主面8a的板狀部件。配線基板8以其背面與光波導(dǎo)層4的側(cè)面4r互相相向的方式設(shè)置在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上。另外，配線基板8中，在對(duì)應(yīng)于芯部4c的端面4g的位置上形成有開(kāi)口 (貫通孔)8b —類(lèi)的光通過(guò)部，通過(guò)被檢測(cè)光L通過(guò)該開(kāi)口 8b，使光檢測(cè)元件6的光檢測(cè)區(qū)域6a與芯部4c的端面4g相互光耦合。
另外，在配線基板8的主面8a上，設(shè)有金屬制的配線圖案9a和9b。配線圖案9a和9b，在配線基板8的主面8a上，被設(shè)置在包括相當(dāng)于用于設(shè)置光檢測(cè)元件6的設(shè)置區(qū)域2c上的區(qū)域的區(qū)域上。在配線圖案9a和9b上，通過(guò)光檢測(cè)元件6的突起電極6b接合光檢測(cè)元件6而安裝光檢測(cè)元件6。另外，配線圖案9a和9b，通過(guò)電線10a和10b等與光器件16的外部電路電連接。 根據(jù)本變形例的光器件16，可以將光檢測(cè)元件6適當(dāng)?shù)匕惭b在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a上，同時(shí)通過(guò)設(shè)置在配線基板8上的開(kāi)口 8b可以恰當(dāng)?shù)毓怦詈瞎鈾z測(cè)元件6與芯部4c的端面4g。另外，通過(guò)將光檢測(cè)元件6安裝在配線基板8上后，將配線基板8安裝在光波導(dǎo)基板2上，特別在使用多個(gè)光檢測(cè)元件6的情況等中(參照?qǐng)D19和圖21)，可容易地安裝光檢測(cè)元件6。另外，作為設(shè)置在配線基板8上的光通過(guò)部，除了本變形例所示的開(kāi)口 8b以外，也可以應(yīng)用例如埋入配線基板8的透鏡、透明部件等可以使光(被檢測(cè)光)通過(guò)的各種形式。 第7變形例 圖24 圖29作為第7變形例，表示第1實(shí)施方式的光器件1具有的光波導(dǎo)層4的其他的制造方法。 首先，如圖24所示，準(zhǔn)備具有主面30a的晶片30 。接著，如圖25 (a)和它的局部放大圖25(b)所示，在晶片30的主面30a上形成下部包層40a。此時(shí)，在用聚酰亞胺等的聚合物形成下部包層40a時(shí)，可通過(guò)在主面30a上涂布(優(yōu)選旋涂)下部包層40a形成。
然后，如圖26(a)和它的局部放大圖26 (b)所示，在下部包層40a上形成芯層40c。此時(shí)，用比下部包層40a折射率高的材料形成芯層40c。另外，在用聚酰亞胺等的聚合物形成芯層40c時(shí)，與下部包層40a同樣，可通過(guò)在下部包層40a上涂布(優(yōu)選旋涂)芯層40c形成。 然后，通過(guò)掩模蝕刻芯層40c和下部包層40a，如圖27所示形成芯部4a 4c以及定位部4t和4u。此時(shí)，使用具有芯部4a 4c和定位部4t和4u的平面形狀的掩模蝕刻(優(yōu)選干蝕刻)芯層40c和下部包層40a。這里，定位部4t和4u，是用于規(guī)定以下工序中設(shè)置的波長(zhǎng)濾波器4d的反射面的位置的部分。定位部4t和4u，沿著應(yīng)設(shè)置波長(zhǎng)濾波器4d的區(qū)域的長(zhǎng)度方向相互排列形成。另外，定位部4t和4u，有由互相相對(duì)的側(cè)面4v和4w、以及側(cè)面4x構(gòu)成的凹部，定位部4t和4u各個(gè)的凹部相互相向配置。另外，定位部4t和4u中蝕刻芯層40c而形成的部分，位于與芯部4a 4c同樣的層，同時(shí)由同樣材料構(gòu)成。
在形成芯部4a 4c和定位部4t和4u時(shí)，優(yōu)選用干式蝕刻刻蝕芯層40c和下部包層40a。另外，為了確保定位部4t和4u的高度，優(yōu)選蝕刻芯層40c和下部包層40a時(shí)的蝕刻深度，比芯層40c的厚度深。例如，可蝕刻芯層40c和下部包層40a直至露出晶片30的主面30a。 然后，如圖28所示，在晶片30的主面30a上設(shè)置波長(zhǎng)濾波器4d。此時(shí)，設(shè)置波長(zhǎng)濾波器4d使得將波長(zhǎng)濾波器4d的反射面壓進(jìn)定位部4t和4u的側(cè)面4v。這樣，通過(guò)將用與芯部4a 4c同樣的掩模形成的定位部4t和4u用于決定波長(zhǎng)濾波器4d的反射面的位置，可以提高相對(duì)芯部4a 4c的波長(zhǎng)濾波器4d的反射面的位置精度。另外，當(dāng)在下面工序形成的包層40b含聚酰亞胺等的聚合物時(shí)，可同樣設(shè)置含聚酰亞胺等的聚合物的波長(zhǎng)濾波器4d。另外，更優(yōu)選的是，可設(shè)置含與包層40b同種材料的波長(zhǎng)濾波器4d。
然后，如圖29所示，形成折射率比芯部4a 4c低的包層40b。此時(shí)，形成包層40b，使其完全包覆主面30a、芯部4a 4c、定位部4t和4u、以及波長(zhǎng)濾波器4d。由此，形成內(nèi)部包含芯部4a 4c和波長(zhǎng)濾波器4d的包層40b。另外，在由聚酰亞胺等的聚合物形成的包層40b時(shí)，可以通過(guò)涂布(優(yōu)選旋涂)形成包層40b。然后，通過(guò)進(jìn)行與第1實(shí)施方式的圖9 11所示的工序同樣的工序，完成本變形例的光波導(dǎo)基板。 如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的光器件的如上述的一個(gè)以上的實(shí)施方式和變形例，可以提高半導(dǎo)體光元件和光波導(dǎo)管的光耦合效率。 本發(fā)明的光器件，并不限定于上述的各實(shí)施方式和各變形例，也可以有其他的各種變形。例如，在上述各實(shí)施方式和各變形例中，例示了在光波導(dǎo)層內(nèi)含波長(zhǎng)濾波器一類(lèi)的光學(xué)部件的情況，但也可以為光波導(dǎo)層內(nèi)不含光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)。另外，作為光學(xué)部件，除了波長(zhǎng)濾波器以外也可以使用各種部件(例如半透半反鏡)。 從本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明看出，本發(fā)明顯而易見(jiàn)地可進(jìn)行多種方式的變化。不能認(rèn)為這些變化超出了本發(fā)明的精神和范圍，并且這些對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的修改都被認(rèn)為在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光器件，其特征在于，具備n個(gè)半導(dǎo)體光元件，n為2以上的整數(shù)，以及光波導(dǎo)基板，該光波導(dǎo)基板具有包括在與層厚方向交叉的方向上延伸的芯部及覆蓋所述芯部的包層部且在所述層厚方向上層積的n層光波導(dǎo)層，并且在側(cè)面上具有與所述n個(gè)半導(dǎo)體光元件的各個(gè)進(jìn)行光學(xué)耦合的各光波導(dǎo)層的所述芯部的端面；所述光波導(dǎo)基板，還具有與所述n層光波導(dǎo)層交替地在所述層厚方向上層積的(n+1)塊基板；所述n個(gè)半導(dǎo)體光元件，分別設(shè)置在所述光波導(dǎo)基板的所述側(cè)面上的n個(gè)設(shè)置區(qū)域上；所述n個(gè)設(shè)置區(qū)域的各個(gè)，包括所述n層光波導(dǎo)層中對(duì)應(yīng)的所述光波導(dǎo)層的所述芯部的所述端面、以及配置在該光波導(dǎo)層的相鄰兩側(cè)的各所述基板的側(cè)面的一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光器件。光器件1具備光檢測(cè)元件6和光波導(dǎo)基板2，光波導(dǎo)基板2具有包括在與層厚方向交叉的方向上延伸的芯部4a～4c以及覆蓋芯部4a～4c的包層部4h的光波導(dǎo)層4，并且在側(cè)面2a上具有與光檢測(cè)元件6光學(xué)耦合的芯部4c的端面4g。光波導(dǎo)基板2具有相互的主面3a及5a相向地配置的基板3及5。光波導(dǎo)層4設(shè)置在基板3和基板5之間。光檢測(cè)元件6設(shè)置在光波導(dǎo)基板2的側(cè)面2a中的設(shè)置區(qū)域2c上。設(shè)置區(qū)域2c設(shè)定為包括芯部4c的端面4g、基板3的側(cè)面3b的一部分、以及基板5的側(cè)面5b的一部分。由此，由光器件可以提高發(fā)光元件和光檢測(cè)元件等半導(dǎo)體光元件與光波導(dǎo)管的光耦合效率。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101788703SQ20101011351
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者柴山勝己, 能野隆文 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社