JP2001281486A - フィルム光導波路およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の受光光部品と低損失で光結合すると共に
加工性に優れたフィルム光導波路製造方法および光導波
路を提供する。 【解決手段】 基板１に球面窪み１１を形成し、基板１
の表面に合成樹脂材料をコーティングして焼成すること
により下面に球面凸レンズ６が一体形成されたクラッド
層３を硬化形成し、クラッド層３の表面にクラッド層３
の屈折率より大なる屈折率の合成樹脂材料をコーティン
グして焼成することによりコア層４を硬化形成し、コア
層４にエッチング処理を施し球面凸レンズ６に対応して
光導波路コア４１を形成し、光導波路コア４１に光出射
傾斜端面４０を球面凸レンズ６の中心軸に交差して形成
し、光導波路を基板１から剥離するフィルム光導波路製
造方法および光導波路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フィルム光導波
路およびその製造方法に関し、特に、光ファイバおよび
受光素子その他の受光光部品と低損失で光結合すると共
に加工性に優れたフィルム光導波路およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信装置の内部において低損失で光配
線接続する柔軟な光伝送部材としてフィルム光導波路が
開発使用されている。このフィルム光導波路の従来例を
図４を参照して説明する。図４（ａ）は表面に光導波路
が形成されるべき基板を示す図であり、（イ）は基板１
の表面を示す図、（ロ）は（イ）における線ロ−ロ’に
沿った断面を示す図である。以下、基板１はシリコンよ
り成るものとして説明する。

【０００３】図４（ｂ）は基板１の表面にクラッド層３
を形成し、クラッド層３の表面にコア層４を形成した光
導波路層を示す図であり、（イ）は光導波路層の最上層
を構成するコア層４の表面を示す図、（ロ）は（イ）の
線ロ−ロ’に沿った断面を示す図である。コア層４はク
ラッド層３を形成する高分子材料の屈折率より大なる屈
折率の高分子材料より成り、クラッド層３表面に成膜形
成される。図４（ｃ）はクラッド層３の表面に光導波路
コア４１が形成されたところを示す図であり、（イ）は
クラッド層３および光導波路コア４１の表面を示す図、
（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿った断面を示す図であ
る。光導波路コア４１はコア層４の表面にフォトリソグ
ラフィ技術を含むマイクロマシーニング技術を適用し、
コアパターン形成、イオンエッチングにより形成する。

【０００４】図４（ｄ）は、基板１から剥離したクラッ
ド層３および光導波路コア４１より成るフィルム光導波
路を示す図であり、（イ）はフィルム光導波路を上から
視た図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿った断面を示
す図である。図４（ｅ）は、図４（ｄ）と同一のフィル
ム光導波路を示す図であり、（イ）はフィルム光導波路
を上から視た図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿った
断面を示す図である。

【０００５】図５はフィルム光導波路を光導波路コア４
１の長さ方向に沿って上下方向に切断した断面を示す図
であり、光出射傾斜端面における光の拡散を説明する図
である。図５（ａ）を参照するに、４０はフィルム光導
波路の光導波路コア４１の光出射傾斜端面を示す。この
光出射傾斜端面４０は光導波路コア４１の光軸に関して
４５゜程傾斜して加工されており、光導波路コア４１に
入射して伝播する光を９０゜程偏向せしめて、光ファイ
バ、受光素子の如き他の受光光部品５に出射する。ここ
で、光導波路コア４１の４５゜程傾斜した光出射傾斜端
面４０から出射する光は、受光光部品５に到達する迄に
拡散して光の接続損失が増加することにより、光の伝播
経路を偏向するフィルム導波路は、一般に、光伝送特性
の劣化の問題も生ずる。

【０００６】フィルム光導波路の光導波路コア４１の４
５゜程傾斜した光出射傾斜端面４０から９０゜程偏向し
て形成される出射光路に球面凸レンズを介在させ、上述
した出射光の拡散を収束するフィルム導波路も開発、使
用されている。これを図６を参照して説明する。図６
（ａ）を参照するに、クラッド層３の表面には光導波路
コア４１が形成されている。光導波路コア４１の光出射
傾斜端面４０に対向する表面に極く浅い断面円形凹部４
２を形成する。断面円形凹部４２に、光導波路コア４１
の軟化温度より少し低い軟化温度のガラス材料丸棒６１
を挿入する。ここで、ガラス材料丸棒６１はレーザ光に
より照射してこれを加熱溶融することができる。溶融し
たガラス材料丸棒６１は、表面張力により溶融状態で鎖
線により示される球面形状を保持する。球面形状を保持
する溶融ガラス材料はそのまま徐々に冷却して球面凸レ
ンズ６を形成し、光導波路コア４１の表面に接合固定さ
れる。

【０００７】図６（ｂ）を参照するに、光導波路コア４
１を右方に伝播する光は光出射傾斜端面４０において反
射し、光導波路コア４１の表面に接合固定された球面凸
レンズ６により矢印方向に屈折して収束出射せしめら
れ、受光光部品５に効率よく入射する。図６（ｃ）を参
照するに、これは光導波路コア４１の光出射傾斜端面４
０に対向する表面に形成される断面円形凹部４２に溶融
ガラス滴６２を滴下充填し、表面張力により球面凸レン
ズ６を形成する例である（以上、詳細は、特開昭６２−
３５３０４号公報 参照）。

【０００８】光導波路の一部にレンズを形成して光導波
路コアから出射する光を収束するフィルム光導波路の他
の従来例を図７を参照して説明する。先ず、図７（ａ）
を参照するに、石英基板５０の表面に、薄膜成膜技術を
適用してＳｉＯ2 クラッド層５１、ＳｉＯＮ光導波路コ
ア層５２、上側のＳｉＯ2 クラッド層５３をこの順に成
膜して光導波路層を形成する。次いで、このクラッド層
５３の表面にエッチング技術を適用して４５゜程傾斜し
た端面Ｒ１、Ｒ２を有する溝５４を石英基板５０の表面
に到るまでエッチング除去して形成する。ここで、表面
に反射ミラー層を形成し、一部残存除去して端面Ｒ１に
反射ミラー５５を形成する。次いで、溝５４を含む表面
にＳｉＯ2 埋め込み層５６を形成する。

【０００９】図７（ｂ）を参照するに、最後に、ＳｉＯ
2 埋め込み層５６をエッチング加工してレンズ５７を残
存形成する。ＳｉＯＮ光導波路コア層５２を伝播する光
は埋め込み層５６に入射、伝播して端面Ｒ１の反射ミラ
ー５５に到達する。ここで９０゜程偏向せしめられ、レ
ンズ５７により屈折収束して出射する。図８を参照する
に、石英基板５０の表面にマスクし、表面からイオン拡
散して領域５８の屈折率を部分的に増加させる。これに
より領域５８はレンズ作用をするに到る。レンズ作用を
する領域５８を有する石英基板５０の表面に、薄膜成膜
技術を適用してＳｉＯ2 クラッド層５１、ＳｉＯＮ光導
波路コア層５２、上側のＳｉＯ2 クラッド層５３をこの
順に成膜して光導波路層を形成する。ここで、上側のＳ
ｉＯ2 クラッド層５３表面にエッチング技術を適用して
領域５８の表面のこのクラッド層５３、ＳｉＯＮ光導波
路コア層５２、ＳｉＯ2 クラッド層５１をエッチング除
去して４５゜程傾斜した端面Ｒを形成する。ここで、Ｓ
ｉＯＮ光導波路コア層５２を右方から伝播する光は端面
Ｒに到達し、ここで９０゜程偏向せしめられ、レンズ作
用をする領域５８により屈折収束して出射する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図６を参照して説明し
た通り、光出射傾斜端面４０を光反射面として光の伝播
経路を偏向する構成のフィルム導波路は、光導波路コア
４１において光が反射して出射するに際して、光ビーム
が拡散して光の接続損失が増加する欠点を有している。
この欠点は光導波路の一部にレンズを形成して光導波路
コアから出射する光を収束することにより解消すること
ができる。

【００１１】しかし、フィルム導波路の光反射端面に対
向して球面凸レンズを位置決め形成する以上のフィルム
導波路の形成方法は、何れも、簡単な方法ではない。即
ち、図６により図示説明される方法は、予め形成された
フィルム導波路の光導波路コア４１の表面に溶融ガラス
を適用、冷却して球面凸レンズ６を接合形成するもので
あり、予め形成されたフィルム導波路に更に加工を施し
てここにレンズを形成するものであり、本来のフィルム
導波路の形成工程に更なるレンズ形成工程が付加され
る。そして、このレンズ形成工程は、フィルム導波路の
光導波路層形成工程とは異質の溶融ガラスを取り扱う工
程であり、総合して工程が煩雑になる。

【００１２】図７により図示説明される方法は、予め成
膜形成された光導波路層のＳｉＯＮ光導波路コア層５２
の一部をエッチング除去して４５゜程傾斜した端面Ｒ
１、Ｒ２を有する形状の溝５４を形成し、この端面Ｒ１
に反射ミラー５５を形成すると共に、溝５４にＳｉＯ2
を埋め込みこれをエッチング加工してレンズ５７を残存
形成するものである。この方法も、先の方法と同様に予
め形成されたフィルム導波路に更に加工を施してここに
レンズを形成するものであり、このレンズ形成工程自体
も簡単容易とは言い難い。

【００１３】図８により図示説明される方法は、石英基
板５０の表面にレンズ作用をする領域５８を予め形成し
ておき、この領域５８に対向してここにフィルム導波路
の光反射端面を位置決め形成するものである。レンズ作
用をする領域５８を形成する方法は、単に、石英基板５
０の表面からイオン拡散するだけであり、極く簡単にみ
える。しかし、この方法も、イオン拡散するには大がか
りなイオン照射装置をを必要とし、見かけ程簡単容易で
はない。

【００１４】この発明は、光ファイバおよび受光素子そ
の他の受光光部品と低損失で光結合すると共に加工性に
優れた上述の問題を解消したフィルム光導波路およびそ
の製造方法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１：基板１の表面
に球面窪み１１を形成し、基板１の表面に合成樹脂材料
をコーティングして焼成することにより下面に球面凸レ
ンズ６が球面窪み１１に対応して一体形成されたクラッ
ド層３を硬化形成し、クラッド層３の表面にクラッド層
３の屈折率より大なる屈折率の合成樹脂材料をコーティ
ングして焼成することによりコア層４を硬化形成し、コ
ア層４にエッチング処理を施し球面凸レンズ６に対応し
て光導波路コア４１を形成し、光導波路コア４１にその
光軸に関して傾斜する光出射傾斜端面４０を球面凸レン
ズ６の中心軸に交差して形成し、クラッド層３および光
導波路コア４１より成る光導波路を基板１から剥離する
フィルム光導波路製造方法を構成した。

【００１６】請求項２：請求項１に記載されるフィルム
光導波路製造方法において、基板１の表面に球面窪み１
１を形成するに際して重ね合わせ記号１０を形成するフ
ィルム光導波路製造方法を構成した。 請求項３：請求項１および請求項２の内の何れかに記載
されるフィルム光導波路製造方法において、基板１とし
て表面が熱酸化されたシリコン基板を使用するフィルム
光導波路製造方法を構成した。

【００１７】請求項４：請求項２および請求項３の内の
何れかに記載されるフィルム光導波路製造方法におい
て、コア層４に光導波路コア４１を形成するに際して、
球面凸レンズ６に対する光導波路コア４１の重ね合わせ
位置を基板１に形成される重ね合わせ記号１０を参照し
て決定するフィルム光導波路製造方法を構成した。 請求項５：請求項１ないし請求項４の内の何れかに記載
されるフィルム光導波路製造方法において、光導波路コ
ア４１形成後に第２のクラッド層を形成するフィルム光
導波路製造方法を構成した。

【００１８】ここで、請求項６：基板１に貫通丸孔１２
を形成し、基板１の表面に合成樹脂材料をコーティング
して焼成することにより貫通丸孔１２を介して垂下する
球面凸レンズ６を下面に一体形成されたクラッド層３を
硬化形成し、クラッド層３の表面にクラッド層３の屈折
率より大なる屈折率の合成樹脂材料をコーティングして
焼成することによりコア層４を硬化形成し、コア層４に
エッチング処理を施し球面凸レンズ６に対応して光導波
路コア４１を形成し、光導波路コア４１にその光軸に関
して傾斜する光出射傾斜端面４０を球面凸レンズ６の中
心軸に交差して形成したフィルム光導波路製造方法を構
成した。

【００１９】請求項７：請求項６に記載されるフィルム
光導波路製造方法において、クラッド層３および光導波
路コア４１より成る光導波路から基板１を剥離するフィ
ルム光導波路製造方法を構成した。 請求項８：請求項６および請求項７の内の何れかに記載
されるフィルム光導波路製造方法において、基板１に貫
通丸孔１２を形成するに際して重ね合わせ記号１０を形
成するフィルム光導波路製造方法を構成した。

【００２０】請求項９：請求項６ないし請求項８の内の
何れかに記載されるフィルム光導波路製造方法におい
て、基板１として表面が熱酸化されたシリコン基板を使
用するフィルム光導波路製造方法を構成した。 請求項１０：請求項７ないし請求項９の内の何れかに記
載されるフィルム光導波路製造方法において、コア層４
に光導波路コア４１を形成するに際して、球面凸レンズ
６に対する光導波路コア４１の重ね合わせ位置を基板１
に形成される重ね合わせ記号１０を参照決定するフィル
ム光導波路製造方法を構成した。

【００２１】請求項１１：請求項６ないし請求項１０の
内の何れかに記載されるフィルム光導波路製造方法にお
いて、光導波路コア４１形成後に第２のクラッド層を形
成するフィルム光導波路製造方法を構成した。そして、
請求項１２：下面に球面凸レンズ６が一体形成されるク
ラッド層３を具備し、クラッド層３の表面にクラッド層
３の屈折率より大なる屈折率の光導波路コア４１を球面
凸レンズ６に対応して形成し、光導波路コア４１にその
光軸に関して傾斜する光出射傾斜端面４０を球面凸レン
ズ６の中心軸に交差して形成したフィルム光導波路を構
成した。

【００２２】請求項１３：基板１の表面に球面窪み１１
を形成し、基板１の表面に合成樹脂材料をコーティング
して下面に球面凸レンズ６が球面窪み１１に対応して一
体形成されたクラッド層３を硬化形成し、クラッド層３
の表面にクラッド層３の屈折率より大なる屈折率の合成
樹脂材料をコーティングしてコア層４を硬化形成し、球
面凸レンズ６に対応して光導波路コア４１を形成し、光
導波路コア４１にその光軸に関して傾斜する光出射傾斜
端面４０を球面凸レンズ６の中心軸に交差して形成し、
クラッド層３および光導波路コア４１より成る光導波路
を基板１から剥離したフィルム光導波路を構成した。

【００２３】請求項１４：基板１の表面に貫通丸孔１２
を形成し、基板１の表面に合成樹脂材料をコーティング
して下面に球面凸レンズ６が貫通丸孔１２に対応して一
体形成されたクラッド層３を硬化形成し、クラッド層３
の表面にクラッド層３の屈折率より大なる屈折率の合成
樹脂材料をコーティングしてコア層４を硬化形成し、球
面凸レンズ６に対応して光導波路コア４１を形成し、光
導波路コア４１にその光軸に関して傾斜する光出射傾斜
端面４０を球面凸レンズ６の中心軸に交差して形成した
フィルム光導波路を構成した。

【００２４】請求項１５：請求項１４に記載されるフィ
ルム光導波路において、クラッド層３および光導波路コ
ア４１より成る光導波路から基板１を剥離したフィルム
光導波路を構成した。 請求項１６：請求項１２ないし請求項１５の内の何れか
に記載されるフィルム光導波路において、光導波路コア
４１に第２のクラッド層を形成したフィルム光導波路を
構成した。

【００２５】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１の第
１の実施例を参照して説明する。図１（ａ）は表面に光
導波路が形成されるべき基板１を示す図であり、（イ）
は基板１の表面を示す図、（ロ）は（イ）における線ロ
−ロ’に沿った断面を示す図である。基板１を構成する
材料としては、半導体材料或いは金属材料の如き表面に
窪みを形成し、或いは貫通孔を穿設することができる材
料であれば、これらの内の何れをも使用することができ
る。以下、基板１は表面が熱酸化されたシリコンより成
るものとして説明する。基板１の表面に球面窪み１１お
よび後の工程において必要とされる重ね合わせ記号１０
を形成する。この球面窪み１１は後で説明される球面凸
レンズ６を形成する余地を与える窪みである。球面窪み
１１および重ね合わせ記号１０を形成する仕方を説明す
る。

【００２６】この球面窪み１１および重ね合わせ記号１
０を形成するには、先ず、基板１の表面にフォトレジス
ト膜を形成し、球面窪み１１および重ね合わせ記号１０
をパターニングする。このフォトレジスト膜をマスクと
して、先ず、熱酸化膜をエッチングし、基板１の上に熱
酸化膜のマスクを形成する。残存するレジストを除去
後、ＳＦ６系の反応ガスによるドライエッチング或いは
ＫＯＨ系水溶液によるウェットエッチングの如きエッチ
ング方法により基板１をエッチングすることにより、球
面窪み１１と共に重ね合わせ記号１０が付与された基板
１が形成される。

【００２７】図１（ｂ）は形成された光導波路層を示す
図であり、（イ）は光導波路層の最上層を構成するコア
層４の表面を示す図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿
った断面を示す図である。この光導波路層は以下の通り
にして形成される。球面窪み１１および重ね合わせ記号
１０が表面に形成された基板１を準備し、先ず、基板１
の表面にポリイミド系合成樹脂材料をスピンコートし、
３５０゜程の温度で焼成することにより基板１の表面に
クラッド層３を硬化形成する。ポリイミド系合成樹脂材
料を基板１の表面にスピンコートすると、ポリイミド系
合成樹脂材料は球面窪み１１にも充填され、焼成するこ
とによりクラッド層３の下面に球面凸レンズ６が一体的
に突出、形成される。基板１の表面にクラッド層３を焼
成硬化して形成したところで、屈折率がクラッド層３の
屈折率より大きいポリイミド系合成樹脂材料をクラッド
層３の表面にスピンコートし、３５０゜程の温度で焼成
することにより、クラッド層３の表面にコア層４を硬化
形成する。

【００２８】図１（ｃ）を参照するに、これはクラッド
層３の表面に光導波路コア４１が形成されたところを示
す図であり、（イ）はクラッド層３および光導波路コア
４１の表面を示す図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿
った断面を示す図である。この光導波路コア４１は以下
の通りにしてクラッド層３の表面に露出形成される。上
述した通り基板１の表面にクラッド層３とコア層４が形
成されたところで、コア層４の表面全面にプラズマ耐性
レジスト膜を形成し、光導波路コア４１をパターニング
する。このパターニングに関しては、結果として、基板
１の窪みの中心上を光導波路コア４１が交差する様に予
め基板１に形成した重ね合わせ記号１０を認識してパタ
ーニングすることにより高精度な重ね合わせ精度を実現
した。この光導波路コア４１が形成されるべき幅の小さ
い長方形領域の位置を特定するに、先に基板１の表面に
形成しておいた重ね合わせ記号１０を、コア層４および
クラッド層３およびプラズマ耐性レジスト膜を介して透
視し、目印として参照する。重ね合わせ記号１０を参照
して長方形領域の位置を特定することにより、光導波路
コア４１はその幅内に球面窪み１１の中心が収まる位置
でパターニングされる。ここで、次いで、このプラズマ
耐性レジスト膜をマスクとしてコア層４をドライエッチ
ングして光導波路コア４１を形成し、残存するレジスト
を除去することにより、基板１表面に光導波路コア４１
が形成される。

【００２９】図１（ｄ）を参照するに、これは基板１か
ら剥離したクラッド層３および光導波路コア４１より成
るフィルム光導波路を示す図であり、（イ）はフィルム
光導波路を上から視た図、（ロ）は（イ）における線ロ
−ロ’に沿った断面を示す図である。そして、図１
（ｅ）は図１（ｄ）と同一のフィルム光導波路を示す図
であり、（イ）はフィルム光導波路を上から視た図、
（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿った断面を示す図であ
る。

【００３０】このフィルム光導波路は、クラッド層３と
コア層４より成る光導波路層が基板１の表面に接合固定
された図１（ｃ）に示される状態においてダイシング加
工される。先ず、必要とされるサイズに切断され、次い
で、クラッド層３とコア層４より成る光導波路層の端部
は、ダイシングソーにより光導波路コア４１の光軸に関
して４５゜程傾斜した傾斜端面に切削加工される。そし
て、この切削加工の施されるところは、光導波路コア４
１の４５゜程傾斜した光出射傾斜端面４０において反射
し出射される光の中心と球面窪み１１の中心とがほぼ一
致するところとする。４５゜程の切削加工は、先端形状
が９０゜程のダイシングブレードを使用し、或いは通常
のダイシングブレードに対して基板１を４５゜程傾斜固
定して実施することができる。

【００３１】以上の通りに切断切削された光導波路層が
形成される基板１は、最後に、フッ化水素酸水溶液の如
き剥離液に浸漬して基板１から剥離することができる。
クラッド層３とコア層４より成る光導波路層が表面に形
成される基板１をこの剥離液に浸漬すると、基板１の表
面に形成される熱酸化膜が数分の中にこの剥離液により
エッチングされ、フィルム導波路は基板１から剥離す
る。基板１の表面が熱酸化されていない平坦な平面の状
態の場合も、この剥離液により同様に、フィルム導波路
を基板１の表面から剥離することができる。

【００３２】ここで、光導波路コア４１を含むクラッド
層３の表面に上側のクラッド層３を形成することによ
り、埋め込み型フィルム導波路が構成される。図２を参
照して第２の実施例を説明する。この第２の実施例は、
図１の第１の実施例において、基板１の表面に球面窪み
１１の代わりに貫通丸孔１２を形成したものに相当す
る。図２（ａ）は表面に光導波路が形成されるべき基板
１を示す図であり、（イ）は基板１の表面を示す図、
（ロ）は（イ）における線ロ−ロ’に沿った断面を示す
図である。基板１には貫通丸孔１２が形成されている。
貫通丸孔１２の形成も図１（ａ）により図示説明された
工程と同様の工程により実施される。但し、基板１に球
面窪み１１を形成する場合と比較して、エッチング時間
を長くすることにより貫通丸孔１２を形成することがで
きる。インダクティブリカップルドプラズマエッチング
（ＩＣＰ（Ｅ））の如きディープドライエッチング技術
を採用してこの微小な貫通丸孔１２を形成する。

【００３３】図２（ｂ）は形成された光導波路層を示す
図であり、（イ）は光導波路層の最上層を構成するコア
層４の表面を示す図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿
った断面を示す図である。この実施例の場合、ポリイミ
ド系合成樹脂材料を基板１の表面にスピンコートする
と、ポリイミド系合成樹脂材料は貫通丸孔１２にも進入
する。この貫通丸孔１２に進入したポリイミド系合成樹
脂材料は表面張力で球面状に垂れ込んだ状態にあり、先
の実施例と同様に、焼成することによりクラッド層３の
下面に球面凸レンズ６が一体的に突出形成される。

【００３４】図２（ｃ）を参照するに、これはクラッド
層３の表面に光導波路コア４１が形成されたところを示
す図であり、（イ）はクラッド層３および光導波路コア
４１の表面を示す図、（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿
った断面を示す図である。図２（ｄ）を参照するに、こ
れは、基板１から剥離したクラッド層３および光導波路
コア４１より成るフィルム光導波路を示す図であり、
（イ）はフィルム光導波路を上から視た図、（ロ）は
（イ）の線ロ−ロ’に沿った断面を示す図である。図２
（ｅ）は図２（ｄ）と同一のフィルム光導波路を示す図
であり、（イ）はフィルム光導波路を上から視た図、
（ロ）は（イ）の線ロ−ロ’に沿った断面を示す図であ
る。

【００３５】ここで、図３を参照して第２の実施例の変
形例を説明する。第２の実施例においては、フィルム光
導波路はクラッド層３とコア層４より成る光導波路層が
基板１の表面に接合固定された図２（ｃ）に示される状
態においてダイシング加工され、次いで、フッ化水素酸
水溶液の如き剥離液に浸漬することにより基板１から剥
離される。この変形例は、クラッド層３とコア層４より
成る光導波路層が表面に接合固定された基板１をダイシ
ング加工したところで製造工程を終了し、光導波路層の
剥離工程を省略する。これにより、基板１を支持基板と
する支持基板付きフィルム導波路とすることができる。

【００３６】図５（ｂ）はこの発明によるフィルム光導
波路を光導波路コア４１の長さ方向に沿って上下方向に
切断した断面を示す図であり、光出射傾斜端面４０にお
ける光の収束を説明する図である。図示される如く、光
導波路コア４１の４５゜程傾斜した光出射傾斜端面４０
において反射し出射される光は、クラッド層３の下面に
一体的に突出形成された球面凸レンズ６により収束され
て受光光部品５に入射される。

【００３７】

【発明の効果】以上の通りであって、この発明は、基板
の表面に球面窪みを形成し、合成樹脂材料をコーティン
グして焼成することによりクラッド層の下面に球面凸レ
ンズを球面窪みに対応して一体形成する。基板の表面に
球面窪みを形成しておくこの方法を採用することによ
り、球面窪みの形状に従った球面凸レンズがクラッド層
の下面に通常のフィルム光導波路の製造工程を実施して
いるうちに自動的に一体化構成される。このレンズによ
り光導波路コアの光出射傾斜端面の反射光を集束するこ
とができて、他の受光光部品との間の光結合性が良好な
フィルム光導波路を形成することができる。そして、基
板に球面窪みに代えて貫通丸孔を形成することにより、
クラッド層の下面から垂れ込んで表面張力により球面凸
レンズを形成することができる。また、基板に貫通丸孔
を形成して球面凸レンズを垂れ込んで形成することによ
り、光導波路を基板に接合保持した状態のフィルム光導
波路を構成する場合、貫通丸孔が球面凸レンズを通過し
た光の光経路を形成するので、製造に使用した基板を剥
離せずそのまま保持基板として使用することができる。

【００３８】そして、基板に球面窪み或は貫通丸孔を形
成するに際して重ね合わせ記号を形成することにより、
重ね合わせ記号を参照して光導波路コアを球面凸レンズ
の中心位置に精密に位置決め形成することができる。更
に、光導波路コアに光出射傾斜端面を球面凸レンズの中
心軸に交差して形成するに際して、重ね合わせ記号を参
照することにより、光出射傾斜端面を切削形成するとこ
ろを精密に位置決めすることができる。

【００３９】また、基板をシリコンにより構成してその
表面を熱酸化しておくことにより、基板を剥離液に浸漬
すると、表面に形成される熱酸化膜が数分の中に剥離液
によりエッチングされ、フィルム導波路は基板から容易
に剥離する。更に、光導波路コア形成後に第２のクラッ
ド層を形成することにより、フィルム導波路の光伝送効
率はより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を説明する図。

【図２】他の実施例を説明する図。

【図３】更なる他の実施例を説明する図。

【図４】従来例を説明する図。

【図５】光出射傾斜端面における光の拡散集束を説明す
る図。

【図６】他の従来例を説明する図。

【図７】更なる他の従来例を説明する図。

【図８】他の従来例を説明する図。

【符号の説明】

１ 基板 １０ 重ね合わせ記号 １１ 球面窪み １２ 貫通丸孔 ３ クラッド層 ４ コア層 ４０ 光出射傾斜端面 ４１ 光導波路コア ４２ 断面円形凹部 ５ 受光光部品 ５０ 石英基板 ５１ ＳｉＯ2 クラッド層 ５２ ＳｉＯＮ光導波路コア層 ５３ 上側のＳｉＯ2 クラッド層 ５４ 溝 ５５ 反射ミラー ５６ ＳｉＯ2 埋め込み層 ５７ レンズ ５８ 領域 ６ 球面凸レンズ ６１ ガラス材料丸棒 ６２ 溶融ガラス滴 Ｒ１、Ｒ２ 端面

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に球面窪みを形成し、 基板の表面に合成樹脂材料をコーティングして焼成する
   ことにより下面に球面凸レンズが球面窪みに対応して一
   体形成されたクラッド層を硬化形成し、 クラッド層の表面にクラッド層の屈折率より大なる屈折
   率の合成樹脂材料をコーティングして焼成することによ
   りコア層を硬化形成し、 コア層にエッチング処理を施し、球面凸レンズに対応し
   て光導波路コアを形成し、 光導波路コアにその光軸に関して傾斜する光出射傾斜端
   面を球面凸レンズの中心軸に交差して形成し、 クラッド層および光導波路コアより成る光導波路を基板
   から剥離することを特徴とするフィルム光導波路製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されるフィルム光導波路
   製造方法において、 基板の表面に球面窪みを形成するに際して重ね合わせ記
   号を形成することを特徴とするフィルム光導波路製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１および請求項２の内の何れかに
   記載されるフィルム光導波路製造方法において、 基板として表面が熱酸化されたシリコン基板を使用する
   ことを特徴とするフィルム光導波路製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２および請求項３の内の何れかに
   記載されるフィルム光導波路製造方法において、 コア層に光導波路コアを形成するに際して、球面凸レン
   ズに対する光導波路コアの重ね合わせ位置を基板に形成
   される重ね合わせ記号を参照して決定することを特徴と
   するフィルム光導波路製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の内の何れかに
   記載されるフィルム光導波路製造方法において、 光導波路コア形成後に第２のクラッド層を形成すること
   を特徴とするフィルム光導波路製造方法。
6. 【請求項６】 基板に貫通丸孔を形成し、 基板の表面に合成樹脂材料をコーティングして焼成する
   ことにより貫通丸孔を介して垂下する球面凸レンズを下
   面に一体形成されたクラッド層を硬化形成し、 クラッド層の表面にクラッド層の屈折率より大なる屈折
   率の合成樹脂材料をコーティングして焼成することによ
   りコア層を硬化形成し、 コア層にエッチング処理を施し、球面凸レンズに対応し
   て光導波路コアを形成し、 光導波路コアにその光軸に関して傾斜する光出射傾斜端
   面を球面凸レンズの中心軸に交差して形成したことを特
   徴とするフィルム光導波路製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載されるフィルム光導波路
   製造方法において、 クラッド層および光導波路コアより成る光導波路から基
   板を剥離することを特徴とするフィルム光導波路製造方
   法。
8. 【請求項８】 請求項６および請求項７の内の何れかに
   記載されるフィルム光導波路製造方法において、 基板に貫通丸孔を形成するに際して重ね合わせ記号を形
   成することを特徴とするフィルム光導波路製造方法。
9. 【請求項９】 請求項６ないし請求項８の内の何れかに
   記載されるフィルム光導波路製造方法において、 基板として表面が熱酸化されたシリコン基板を使用する
   ことを特徴とするフィルム光導波路製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項７ないし請求項９の内の何れか
    に記載されるフィルム光導波路製造方法において、 コア層に光導波路コアを形成するに際して、球面凸レン
    ズに対する光導波路コアの重ね合わせ位置を基板に形成
    される重ね合わせ記号を参照して決定することを特徴と
    するフィルム光導波路製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項６ないし請求項１０の内の何れ
    かに記載されるフィルム光導波路製造方法において、 光導波路コア形成後に第２のクラッド層を形成すること
    を特徴とするフィルム光導波路製造方法。
12. 【請求項１２】 下面に球面凸レンズが一体に形成され
    るクラッド層を具備し、 クラッド層の表面にクラッド層の屈折率より大なる屈折
    率の光導波路コアを球面凸レンズに対応して形成し、 光導波路コアにその光軸に関して傾斜する光出射傾斜端
    面を球面凸レンズの中心軸に交差して形成したことを特
    徴とするフィルム光導波路。
13. 【請求項１３】 基板の表面に球面窪みを形成し、 基板の表面に合成樹脂材料をコーティングして下面に球
    面凸レンズが球面窪みに対応して一体形成されたクラッ
    ド層を硬化形成し、 クラッド層の表面にクラッド層の屈折率より大なる屈折
    率の合成樹脂材料をコーティングしてコア層を硬化形成
    し、 球面凸レンズに対応して光導波路コアを形成し、 光導波路コアにその光軸に関して傾斜する光出射傾斜端
    面を球面凸レンズの中心軸に交差して形成し、 クラッド層および光導波路コアより成る光導波路を基板
    から剥離したことを特徴とするフィルム光導波路。
14. 【請求項１４】 基板の表面に貫通丸孔を形成し、 基板の表面に合成樹脂材料をコーティングして下面に球
    面凸レンズが貫通丸孔に対応して一体形成されたクラッ
    ド層を硬化形成し、 クラッド層の表面にクラッド層の屈折率より大なる屈折
    率の合成樹脂材料をコーティングしてコア層を硬化形成
    し、 球面凸レンズに対応して光導波路コアを形成し、 光導波路コアにその光軸に関して傾斜する光出射傾斜端
    面を球面凸レンズの中心軸に交差して形成したことを特
    徴とするフィルム光導波路。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載されるフィルム光導
    波路において、 クラッド層および光導波路コアより成る光導波路から基
    板を剥離したことを特徴とするフィルム光導波路。
16. 【請求項１６】 請求項１２ないし請求項１５の内の何
    れかに記載されるフィルム光導波路において、 光導波路コアに第２のクラッド層を形成したことを特徴
    とするフィルム光導波路。