JP2001154035A - シリコン基板及びシリコン基板モジュール - Google Patents
シリコン基板及びシリコン基板モジュールInfo
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- JP2001154035A JP2001154035A JP34038799A JP34038799A JP2001154035A JP 2001154035 A JP2001154035 A JP 2001154035A JP 34038799 A JP34038799 A JP 34038799A JP 34038799 A JP34038799 A JP 34038799A JP 2001154035 A JP2001154035 A JP 2001154035A
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- silicon substrate
- optical
- silicon
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッシブアライメントを行えるようにする。
【解決手段】 板面に光ファイバ搭載用Ｖ溝１１や光導
波路１３等の光機能要素を有するシリコン基板２１（２
３）の両側面に異方性エッチングによりアライメント用
のＶ溝２２をそれぞれ形成する。シリコン基板自身がア
ライメント機能を有するものとなる。
波路１３等の光機能要素を有するシリコン基板２１（２
３）の両側面に異方性エッチングによりアライメント用
のＶ溝２２をそれぞれ形成する。シリコン基板自身がア
ライメント機能を有するものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば光モジュー
ル等の構成要素として用いられるシリコン基板に関し、
特に組み立てるだけで高精度の位置合わせを行うことが
できる構造に関する。
ル等の構成要素として用いられるシリコン基板に関し、
特に組み立てるだけで高精度の位置合わせを行うことが
できる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は光モジュール等において用いられ
る所要の機能要素が形成されたシリコン基板の従来例を
示したものであり、図４Ａは板面に光ファイバ位置決め
搭載用のＶ溝１１が２本形成されたシリコン基板１２を
示し、図４Ｂは板面に光導波路１３が形成されたシリコ
ン基板１４を示す。光導波路１３はこの例では光分岐も
しくは光結合を行えるＶ字状構成とされている。
る所要の機能要素が形成されたシリコン基板の従来例を
示したものであり、図４Ａは板面に光ファイバ位置決め
搭載用のＶ溝１１が２本形成されたシリコン基板１２を
示し、図４Ｂは板面に光導波路１３が形成されたシリコ
ン基板１４を示す。光導波路１３はこの例では光分岐も
しくは光結合を行えるＶ字状構成とされている。
【０００３】これらシリコン基板１２、１４は例えば連
結され、モジュール化されて用いられる。即ち、両Ｖ溝
１１に光ファイバ（図示せず）を搭載し、それら光ファ
イバのコアと光導波路１３のコアとを対向させて組み立
てることにより、例えば光ファイバを伝搬してきた光が
光導波路１３に入射されて光導波路１３を伝搬するもの
となる。これらシリコン基板１２、１４の連結は光軸を
高精度に一致させる必要があることから、実際に光を用
い、つまり例えば光ファイバに光を通し、光導波路に入
射する光量を測定してその光量が最大となる位置で連結
固定するといった、いわゆるアクティブアライメントが
一般に行われている。
結され、モジュール化されて用いられる。即ち、両Ｖ溝
１１に光ファイバ（図示せず）を搭載し、それら光ファ
イバのコアと光導波路１３のコアとを対向させて組み立
てることにより、例えば光ファイバを伝搬してきた光が
光導波路１３に入射されて光導波路１３を伝搬するもの
となる。これらシリコン基板１２、１４の連結は光軸を
高精度に一致させる必要があることから、実際に光を用
い、つまり例えば光ファイバに光を通し、光導波路に入
射する光量を測定してその光量が最大となる位置で連結
固定するといった、いわゆるアクティブアライメントが
一般に行われている。
【０００４】なお、このようなシリコン基板１２、１４
の光機能要素を実際に機能させて行うアクティブアライ
メントに替えて、非常に高精度に機械的な実装を行える
実装装置を用いるといったことも行われている。
の光機能要素を実際に機能させて行うアクティブアライ
メントに替えて、非常に高精度に機械的な実装を行える
実装装置を用いるといったことも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のシリコン基板においてはそれ自体にアライメントのた
めの構成・機能を有していないため、例えばモジュール
化する時に非常に手間のかかるアクティブアライメント
を行うか、あるいは非常に高価な実装装置を使用しなけ
ればならないという問題があった。この発明の目的はこ
の問題に鑑み、単に組み立てるだけで位置合わせを高精
度に行える、つまりパッシブアライメントを行えるよう
にしたシリコン基板を提供することにあり、さらにその
モジュール構造を提供することにある。
のシリコン基板においてはそれ自体にアライメントのた
めの構成・機能を有していないため、例えばモジュール
化する時に非常に手間のかかるアクティブアライメント
を行うか、あるいは非常に高価な実装装置を使用しなけ
ればならないという問題があった。この発明の目的はこ
の問題に鑑み、単に組み立てるだけで位置合わせを高精
度に行える、つまりパッシブアライメントを行えるよう
にしたシリコン基板を提供することにあり、さらにその
モジュール構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、シリコン基板は両側面に異方性エッチングによりそ
れぞれ全長に渡って形成されたＶ溝を具備するものとさ
れる。請求項２の発明では請求項１の発明において、シ
リコン基板は板面に光機能要素が形成されたものとされ
る。請求項３の発明では請求項２の発明において、光機
能要素が光ファイバ搭載用Ｖ溝とされる。
ば、シリコン基板は両側面に異方性エッチングによりそ
れぞれ全長に渡って形成されたＶ溝を具備するものとさ
れる。請求項２の発明では請求項１の発明において、シ
リコン基板は板面に光機能要素が形成されたものとされ
る。請求項３の発明では請求項２の発明において、光機
能要素が光ファイバ搭載用Ｖ溝とされる。
【０００７】請求項４の発明では請求項２の発明におい
て、光機能要素が光導波路とされる。請求項５の発明に
よれば、板面に光機能要素が形成されている複数のシリ
コン基板が互いに連結されてなるシリコン基板モジュー
ルにおいて、各シリコン基板は同一幅とされて、その両
側面に異方性エッチングによりそれぞれ全長に渡って形
成されたＶ溝を具備するものとされ、それら両側面のＶ
溝にそれぞれ当接する２本のピンによって各シリコン基
板は互いに位置決めされて連結される構造とされる。
て、光機能要素が光導波路とされる。請求項５の発明に
よれば、板面に光機能要素が形成されている複数のシリ
コン基板が互いに連結されてなるシリコン基板モジュー
ルにおいて、各シリコン基板は同一幅とされて、その両
側面に異方性エッチングによりそれぞれ全長に渡って形
成されたＶ溝を具備するものとされ、それら両側面のＶ
溝にそれぞれ当接する２本のピンによって各シリコン基
板は互いに位置決めされて連結される構造とされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。図１Ａはこの発明の一実
施例を示したものである。この例ではシリコン基板２１
はその板面に図４Ａと同様に光ファイバ搭載用のＶ溝１
１が２本形成されたものとされ、さらにその両側面にそ
れぞれＶ溝２２が長手方向に沿い、全長に渡って形成さ
れたものとされる。
照して実施例により説明する。図１Ａはこの発明の一実
施例を示したものである。この例ではシリコン基板２１
はその板面に図４Ａと同様に光ファイバ搭載用のＶ溝１
１が２本形成されたものとされ、さらにその両側面にそ
れぞれＶ溝２２が長手方向に沿い、全長に渡って形成さ
れたものとされる。
【０００９】これらＶ溝１１及び２２は共にシリコンの
異方性エッチングによって形成され、非常に高精度に形
成することができるため、Ｖ溝２２はＶ溝１１に対し、
極めて高い位置精度を備えたものとなる。従って、例え
ばモジュール化において、このＶ溝２２をアライメント
用に使用することにより、高精度の位置合わせを実現で
き、つまりパッシブアライメントを行えるものとなる。
異方性エッチングによって形成され、非常に高精度に形
成することができるため、Ｖ溝２２はＶ溝１１に対し、
極めて高い位置精度を備えたものとなる。従って、例え
ばモジュール化において、このＶ溝２２をアライメント
用に使用することにより、高精度の位置合わせを実現で
き、つまりパッシブアライメントを行えるものとなる。
【００１０】図１Ｂは図４Ｂと同様に光導波路１３が板
面に形成されたシリコン基板２３において、その両側面
に図１Ａと同様にＶ溝２２をそれぞれ形成した例を示し
たものである。光導波路１３はフォトリソグラフィ等の
いわゆる半導体製造技術を用いて極めて高精度に形成さ
れるため、この例においても光導波路１３とＶ溝２２と
の高精度な位置関係が確保される。
面に形成されたシリコン基板２３において、その両側面
に図１Ａと同様にＶ溝２２をそれぞれ形成した例を示し
たものである。光導波路１３はフォトリソグラフィ等の
いわゆる半導体製造技術を用いて極めて高精度に形成さ
れるため、この例においても光導波路１３とＶ溝２２と
の高精度な位置関係が確保される。
【００１１】図２Ａは上記のような構成とされたシリコ
ン基板２１と２３とを連結してモジュール化した例を示
したものである。なお、シリコン基板２１と２３とは同
じ幅を有するものとされる。シリコン基板２１と２３と
はこの例では円柱状をなす２本のピン２４によって位置
決めされて組み立てられる。この組み立ては、まずシリ
コン基板２１の両側面のＶ溝２２にピン２４をそれぞれ
当接させて固定し、次にこれらピン２４をレールとして
シリコン基板２３を連結することによって行われる。
ン基板２１と２３とを連結してモジュール化した例を示
したものである。なお、シリコン基板２１と２３とは同
じ幅を有するものとされる。シリコン基板２１と２３と
はこの例では円柱状をなす２本のピン２４によって位置
決めされて組み立てられる。この組み立ては、まずシリ
コン基板２１の両側面のＶ溝２２にピン２４をそれぞれ
当接させて固定し、次にこれらピン２４をレールとして
シリコン基板２３を連結することによって行われる。
【００１２】これにより、シリコン基板２１と２３とは
互いに高精度に位置決めされ、つまりＶ溝１１に搭載さ
れる光ファイバ（図示せず）のコアと光導波路１３のコ
アとのアライメントがパッシブアライメントで可能とな
る。ピン２４のＶ溝２２への固定は例えば接着により行
われる。図２Ｂは図２Ａにおけるシリコン基板２１部分
の断面を示したものである。図中、２５はＶ溝１１に搭
載される光ファイバを示す。
互いに高精度に位置決めされ、つまりＶ溝１１に搭載さ
れる光ファイバ（図示せず）のコアと光導波路１３のコ
アとのアライメントがパッシブアライメントで可能とな
る。ピン２４のＶ溝２２への固定は例えば接着により行
われる。図２Ｂは図２Ａにおけるシリコン基板２１部分
の断面を示したものである。図中、２５はＶ溝１１に搭
載される光ファイバを示す。
【００１３】上述した例では光ファイバ搭載用Ｖ溝と光
導波路という２つの光機能要素がそれぞれ板面に形成さ
れた２つのシリコン基板を連結してモジュール化してい
るが、連結する数はこれに限らず、３つ以上であっても
よい。また、光機能要素もこれらに限るものではなく、
例えば半導体製造技術によって形成される光機能素子等
であってもよい。なお、シリコン基板の板面に形成され
る機能要素は光機能要素以外のものであってもよい。
導波路という２つの光機能要素がそれぞれ板面に形成さ
れた２つのシリコン基板を連結してモジュール化してい
るが、連結する数はこれに限らず、３つ以上であっても
よい。また、光機能要素もこれらに限るものではなく、
例えば半導体製造技術によって形成される光機能素子等
であってもよい。なお、シリコン基板の板面に形成され
る機能要素は光機能要素以外のものであってもよい。
【００１４】次に、上記のようにシリコン基板の両側面
に設けられるアライメント用のＶ溝の作製方法の一例
を、図１Ｂに示した光導波路１３を有するシリコン基板
（光導波路基板）２３を例に図３を用いて説明する。図
３は作製方法を工程順に示したものである。 （１）まず、シリコン基板（シリコンウエハ）３１に光
導波路１３を形成する。 （２）シリコン基板３１の両面に保護膜となるシリコン
窒化膜３２を成膜する。 （３）フォトリソグラフィにより側面Ｖ溝となる部分の
パターンを形成し、シリコン窒化膜３２をエッチングし
てＶ溝作製部のシリコンを露出させる。 （４）水酸化カリウムによりシリコンの異方性エッチン
グを行うと図のようなＶ溝３３が形成される。 （５）さらにエッチングを行うことにより側面のＶ溝２
２が完成する。 （６）保護膜のシリコン窒化膜３２を除去する。
に設けられるアライメント用のＶ溝の作製方法の一例
を、図１Ｂに示した光導波路１３を有するシリコン基板
（光導波路基板）２３を例に図３を用いて説明する。図
３は作製方法を工程順に示したものである。 （１）まず、シリコン基板（シリコンウエハ）３１に光
導波路１３を形成する。 （２）シリコン基板３１の両面に保護膜となるシリコン
窒化膜３２を成膜する。 （３）フォトリソグラフィにより側面Ｖ溝となる部分の
パターンを形成し、シリコン窒化膜３２をエッチングし
てＶ溝作製部のシリコンを露出させる。 （４）水酸化カリウムによりシリコンの異方性エッチン
グを行うと図のようなＶ溝３３が形成される。 （５）さらにエッチングを行うことにより側面のＶ溝２
２が完成する。 （６）保護膜のシリコン窒化膜３２を除去する。
【００１５】このようにして、両側面にＶ溝２２を有す
るシリコン基板（光導波路基板）２３が完成する。
るシリコン基板（光導波路基板）２３が完成する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるシ
リコン基板によれば、高精度に形成されたＶ溝を両側面
に具備しており、つまりシリコン基板自身がアライメン
ト機能を有しているため、パッシブアライメントによる
組み立てが可能になる。また、請求項５の発明によれ
ば、パッシブアライメントによってシリコン基板がモジ
ュール化されるため、極めて簡易に組み立てを行えるも
のとなる。
リコン基板によれば、高精度に形成されたＶ溝を両側面
に具備しており、つまりシリコン基板自身がアライメン
ト機能を有しているため、パッシブアライメントによる
組み立てが可能になる。また、請求項５の発明によれ
ば、パッシブアライメントによってシリコン基板がモジ
ュール化されるため、極めて簡易に組み立てを行えるも
のとなる。
【図１】Ａは請求項１の発明の一実施例を示す斜視図、
Ｂは請求項１の発明の他の実施例を示す斜視図。
Ｂは請求項１の発明の他の実施例を示す斜視図。
【図２】Ａは請求項５の発明の一実施例を示す斜視図、
Ｂはその断面図。
Ｂはその断面図。
【図３】図１Ｂに示したシリコン基板（光導波路基板）
の作製方法を説明するための工程図。
の作製方法を説明するための工程図。
【図４】Ａは光モジュール用シリコン基板の従来例を示
す斜視図、Ｂは光モジュール用シリコン基板の他の従来
例を示す斜視図。
す斜視図、Ｂは光モジュール用シリコン基板の他の従来
例を示す斜視図。
Claims (5)
- 【請求項１】 両側面に、異方性エッチングによりそれ
ぞれ全長に渡って形成されたＶ溝を具備することを特徴
とするシリコン基板。 - 【請求項２】 請求項１記載のシリコン基板において、 板面に光機能要素が形成されていることを特徴とするシ
リコン基板。 - 【請求項３】 請求項２記載のシリコン基板において、 上記光機能要素が光ファイバ搭載用Ｖ溝とされているこ
とを特徴とするシリコン基板。 - 【請求項４】 請求項２記載のシリコン基板において、 上記光機能要素が光導波路とされていることを特徴とす
るシリコン基板。 - 【請求項５】 板面に光機能要素が形成された複数のシ
リコン基板が互いに連結されてなるシリコン基板モジュ
ールであって、 上記各シリコン基板は同一幅とされて、その両側面に異
方性エッチングによりそれぞれ全長に渡って形成された
Ｖ溝を具備するものとされ、 それら両側面のＶ溝にそれぞれ当接する２本のピンによ
って上記各シリコン基板が互いに位置決めされて連結さ
れていることを特徴とするシリコン基板モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34038799A JP2001154035A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | シリコン基板及びシリコン基板モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34038799A JP2001154035A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | シリコン基板及びシリコン基板モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154035A true JP2001154035A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18336473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34038799A Pending JP2001154035A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | シリコン基板及びシリコン基板モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001154035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195699A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Toshiba Corp | 光伝送路保持部材 |
| JP2012109379A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光素子アレイ部品及びその製造方法並びに光モジュールの製造方法 |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP34038799A patent/JP2001154035A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195699A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Toshiba Corp | 光伝送路保持部材 |
| US7198412B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holder of optical transmission lines and multi-core optical wave-guide |
| JP2012109379A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光素子アレイ部品及びその製造方法並びに光モジュールの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030610 |