JP2002098849A - Optical probe - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ上の光導波
路，光デバイスの評価，測定に使用される光プローブに
関する。The present invention relates to an optical probe used for evaluating and measuring an optical waveguide and an optical device on a wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インターネットに代表されるマルチメデ
ィアの急速な進展に伴い、通信基幹系トラヒックが爆発
的に増大している。きたる超高速大容量通信に備えた様
々な電気デバイス，光デバイスを用いた光通信研究が進
んでいる。光信号のやりとりにおいて、ボード間，チッ
プ間，チップ内と云った比較的短距離の部分は光導波路
を通して行われ、その光導波路はガラス，半導体，ポリ
マーなど様々な材料を用いて作製されている。2. Description of the Related Art With the rapid progress of multimedia represented by the Internet, communication backbone traffic has explosively increased. Optical communication research using various electric devices and optical devices prepared for the coming ultra-high-speed and large-capacity communication is in progress. In the exchange of optical signals, a relatively short distance between boards, between chips, and inside a chip is performed through an optical waveguide, and the optical waveguide is made of various materials such as glass, semiconductor, and polymer. .
【０００３】このような光導波路は通常、半導体やガラ
ス基板上に作製されることが多く、光導波路の伝搬特性
評価には、光ファイバを用いて光を入射させる測定方法
をとるため、光導波路をチップの状態にして評価しなけ
ればならない。[0003] Such an optical waveguide is usually manufactured on a semiconductor or glass substrate, and the propagation characteristics of the optical waveguide are evaluated by a measuring method in which light is incident using an optical fiber. Must be evaluated in the state of a chip.
【０００４】図１０は、従来における光導波路チップを
評価するための測定装置である。図において、３１はレ
ーザ光源，３２は入射ファイバステージ３３に配設され
た入射ファイバ，３４はチップステージ３５上の光導波
路チップ，３６は受光ファイバステージ３７に配設され
た受光ファイバ，３８はパワーメータである。試料であ
る光導波路チップ３４は、レーザ光源３１→入射ファイ
バ３２からレーザが入射される。光導波路チップ３４か
らの出力は受光ファイバ３６を介してパワーメータ３８
で読み取られ、光導波路の伝搬特性として評価される。FIG. 10 shows a conventional measuring device for evaluating an optical waveguide chip. In the figure, 31 is a laser light source, 32 is an incident fiber disposed on an incident fiber stage 33, 34 is an optical waveguide chip on a chip stage 35, 36 is a light receiving fiber disposed on a light receiving fiber stage 37, and 38 is a power. Meter. The laser enters the optical waveguide chip 34 as the sample from the laser light source 31 → the incident fiber 32. The output from the optical waveguide chip 34 is supplied to a power meter 38 via a light receiving fiber 36.
And is evaluated as the propagation characteristic of the optical waveguide.
【０００５】また、現在の電気インタフェースを用いた
信号処理系ＩＣにおいては、４０Ｇｂ／ｓの信号処理が
限界であると云われている。これはパッケージ化された
ＩＣの電気信号の入出力速度により律速されているもの
であり、この問題を解決する方法として、６０Ｇｂ／ｓ
以上の高速信号は光による入出力、それ以下の低速信号
は電気信号で入出力を行うことが研究されている。この
ような光・電気両方のインタフェースを持つ光電気融合
ＩＣ（ＯＥＩＣ）には、高速動作可能な面型フォトダイ
オード（ＰＤ）を採用したものが実現されており、４０
Ｇｂ／ｓでの動作が確認されている。It is said that the current signal processing IC using an electric interface has a limit of 40 Gb / s signal processing. This is limited by the input / output speed of the electric signal of the packaged IC. As a method for solving this problem, 60 Gb / s
It has been studied to input and output high-speed signals by light and input and output low-speed signals by electric signals. An optoelectronic integrated IC (OEIC) having both optical and electrical interfaces has been realized using a surface-type photodiode (PD) capable of operating at high speed.
Operation at Gb / s has been confirmed.
【０００６】図１１は、従来におけるウエハ上の面型Ｐ
Ｄを評価するための測定装置である。図において、４１
は電気プローブステージ４２上に配設された電気プロー
ブ，４３はウエハステージ４４上のウエハであり、対物
レンズ４５と光ファイバ４７を介してレーザ光源３１に
接続されているレンズ付きファイバコネクタ４８はレン
ズ系ステージ４６に配置されている。レーザ光源３１→
光ファイバ４７→レンズ付きファイバコネクタ４８→対
物レンズ４５からのレーザはウエハ４３に照射され、ウ
エハ上の面型ＰＤの出力は電気プローブ４１で検出さ
れ、評価される。すなわち、ＰＤの受光部が面型構造で
あることから、電気プローブ４１を用いることで、ウエ
ハ４３状態でＩＣ動作の確認が可能となっている。FIG. 11 shows a conventional surface type P on a wafer.
This is a measuring device for evaluating D. In the figure, 41
Is an electric probe disposed on an electric probe stage 42, 43 is a wafer on a wafer stage 44, and a fiber connector with lens 48 connected to the laser light source 31 via an objective lens 45 and an optical fiber 47 is a lens. It is arranged on the system stage 46. Laser light source 31 →
The laser from the optical fiber 47 → the fiber connector with lens 48 → the objective lens 45 irradiates the wafer 43, and the output of the surface type PD on the wafer is detected by the electric probe 41 and evaluated. That is, since the light receiving portion of the PD has a surface structure, the IC operation can be confirmed in the state of the wafer 43 by using the electric probe 41.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示し
た従来例では光導波路，光デバイスをチップ化する必要
がある。また、図１１に示した従来例ではチップ上に光
導波路を持つ光デバイスや、導波路型フォトダイオード
のようなチップ端面入射型デバイスとの光入出力を行う
には不向きである、という課題があった。However, in the conventional example shown in FIG. 10, it is necessary to form the optical waveguide and the optical device into chips. In addition, the conventional example shown in FIG. 11 is not suitable for performing optical input / output with an optical device having an optical waveguide on a chip or a chip end face incident type device such as a waveguide type photodiode. there were.
【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、光導波路，光デバイスが作製された基板の状
態のまま、チップ化することなく光の入出力を行うこと
ができ、電気的，光学特性測定，評価を行うことを可能
とするための光プローブを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a point, and it is possible to input and output light without forming a chip in a state of a substrate on which an optical waveguide and an optical device are manufactured. It is an object of the present invention to provide an optical probe for enabling measurement and evaluation of target and optical characteristics.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、光導波路，光
デバイスの特性評価の際、チップ状態ではなく、ウエハ
状態のまま光を入出力することを目的とした光プローブ
を用いるものである。この光プローブは、光導波路構造
で、その先端にミラー構造を持っており、先端部のみ光
入出力部に近接できれば光結合が可能であり、ウエハ外
部の測定系に特別な光学系等を必要とするものではな
い。The present invention uses an optical probe for inputting and outputting light in a wafer state, not a chip state, when evaluating characteristics of an optical waveguide or an optical device. . This optical probe has an optical waveguide structure and has a mirror structure at the tip.Optical coupling is possible if only the tip is close to the optical input / output unit, and a special optical system is required for the measurement system outside the wafer. It does not mean that.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明の光プローブは、先端部である光プローブヘッド１と
この光プローブヘッド１が接続される光ファイバ７とを
備え、光プローブヘッド１は、それぞれ屈折率の異なる
下部クラッド層２，コア層３，上部クラッド層４からな
り、かつ、その一端を斜めにカットした端面をミラー面
５とする構造の光導波路であることに特徴を有してい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems, an optical probe according to the present invention comprises an optical probe head 1 as a tip and an optical fiber 7 to which the optical probe head 1 is connected. Reference numeral 1 is an optical waveguide having a structure composed of a lower cladding layer 2, a core layer 3, and an upper cladding layer 4 having different refractive indices, and having a mirror surface 5 at one end of which is obliquely cut. Have.
【００１１】また、光プローブヘッド１がシングルモー
ドの光導波路であることに特徴を有している。The optical probe head 1 is characterized in that it is a single mode optical waveguide.
【００１２】さらに、光プローブヘッド１の下部クラッ
ド層２の厚が２０μｍ以下であることに特徴を有してい
る。Further, it is characterized in that the thickness of the lower cladding layer 2 of the optical probe head 1 is 20 μm or less.
【００１３】また、光プローブヘッド１のミラー面５の
斜め角度は４５度であることに特徴を有している。Further, the optical probe head 1 is characterized in that the oblique angle of the mirror surface 5 is 45 degrees.
【００１４】さらに、光プローブヘッド１のミラー面５
は金属薄膜を付した反射面であることに特徴を有してい
る。Further, the mirror surface 5 of the optical probe head 1
Is characterized in that it is a reflection surface provided with a metal thin film.
【００１５】また、光プローブヘッド１と光ファイバ７
との接続に、位置合わせのためのＶ溝を切ったＶ溝付き
基板８を簡易コネクタとして用いることに特徴を有して
いる。The optical probe head 1 and the optical fiber 7
It is characterized in that a substrate 8 with a V-groove for positioning is used as a simple connector for connection with the substrate.
【００１６】さらに、光プローブヘッド１にスポットサ
イズ変換部１１を設けたことに特徴を有している。Furthermore, the optical probe head 1 is characterized in that a spot size conversion unit 11 is provided.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例における光プローブ
を構成する光プローブヘッドの概略図である。光プロー
ブヘッド１は、それぞれ屈折率の異なる下部クラツド層
２，内部に設けられたコア層３，その上方に位置する上
部クラツド層４からなる光導波路である。この光プロー
ブヘッド１の一端面は４５度の斜めにカットしたミラー
面５となっている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an optical probe head constituting an optical probe according to one embodiment of the present invention. The optical probe head 1 is an optical waveguide including a lower cladding layer 2 having a different refractive index, a core layer 3 provided inside, and an upper cladding layer 4 located above the lower cladding layer 2. One end surface of the optical probe head 1 is a mirror surface 5 cut obliquely at 45 degrees.
【００１８】これら下部クラッド層２，コア層３，上部
クラッド層４は基板６上に形成し、光導波路を作製す
る。このような光導波路材料としては、例えば屈折率制
御の可能なエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いれば、下部
クラッド厚１０μｍ，コア厚８μｍ，上部クラッド厚５
０μｍ、コアとクラッドの比屈折率差０．３％とするこ
とができる。The lower clad layer 2, the core layer 3, and the upper clad layer 4 are formed on a substrate 6 to produce an optical waveguide. As such an optical waveguide material, for example, if an epoxy-based ultraviolet curable resin capable of controlling the refractive index is used, the lower clad thickness is 10 μm, the core thickness is 8 μm, and the upper clad thickness is 5 μm.
0 μm, and the relative refractive index difference between the core and the clad can be 0.3%.
【００１９】これらの下部クラッド層２，コア層３，上
部クラッド４層の屈折率差について制限は特にないが、
光プローブヘッド１のコアとクラッドの比屈折率差があ
りすぎると、ミラー面５で反射したのち下部クラッド２
を通過する間に光が拡散してしまうので、数％くらい迄
が限度である。There is no particular limitation on the refractive index difference between the lower cladding layer 2, the core layer 3, and the upper cladding four layers.
If the relative refractive index difference between the core and the clad of the optical probe head 1 is too large, the light is reflected on the mirror surface 5 and then the lower clad 2
Since light is diffused while passing through, the limit is up to several percent.
【００２０】これはエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いれ
ば近赤外光でのシングルモードファイバのスポットサイ
ズに適合するよう光導波路のサイズを調整できることを
示しており、特にこの寸法に限ったものではない。光プ
ローブヘッド１を構成する光導波路がシングルモード光
導波路であることの効果としては、電気入出力が困難
な、超高速信号（４０Ｇｂｐｓ以上）にも対応できるこ
とである。また、光プローブヘッド１は光の干渉効果が
出ない程度でマルチモード光導波路でも良い。This indicates that the size of the optical waveguide can be adjusted to match the spot size of a single-mode fiber in near-infrared light by using an epoxy-based ultraviolet curable resin, and it is not particularly limited to this size. . The effect that the optical waveguide constituting the optical probe head 1 is a single-mode optical waveguide is that it can cope with an ultra-high-speed signal (40 Gbps or more) in which electrical input / output is difficult. Further, the optical probe head 1 may be a multi-mode optical waveguide as long as the optical interference effect is not produced.
【００２１】下部クラッド層２の厚さは、ミラー反射後
の光の拡散を防ぐのと、先端部がプロービングの際障害
になるおそれがあるので、波長が近赤外光で、シングル
モードの場合、上限が２０μｍ程度である。The thickness of the lower cladding layer 2 is set to prevent the diffusion of light after mirror reflection and to prevent the tip from obstructing the probing. And the upper limit is about 20 μm.
【００２２】すなわち、下部クラッド層２が厚いとミラ
ー面５の反射後の拡散があり、薄すぎると光導波路とし
ての機能が果たせなくなる。従って、シングルモード，
マルチモード，可視光，赤外に限らず下部クラッド層２
には制限がつく。また、下部クラッド層２は薄いほどプ
ロービングしやすくなるが、光導波路の機能としては、
最小値は使用する波長と同程度が好ましい。逆に最大値
は、光の拡散を考えて２０μｍ（λ＝１．５５μｍ）と
したが、これはプローブヘッド１のコア層３と下部クラ
ッド層２の比屈折率差が通常のシングルモード導波路と
同程度（０．３％）の場合である。もし数％の比屈折率
差ならば、２０μｍの下部クラッド層２を通過する間に
光が拡散し、結合効率を著しく落としてしまう。That is, if the lower cladding layer 2 is thick, there is diffusion after reflection on the mirror surface 5, and if it is too thin, the function as an optical waveguide cannot be fulfilled. Therefore, single mode,
Lower cladding layer 2 not only for multimode, visible light, and infrared
Has limitations. The lower the cladding layer 2 is, the easier the probing becomes. The function of the optical waveguide is as follows.
The minimum value is preferably about the same as the wavelength used. Conversely, the maximum value is set to 20 μm (λ = 1.55 μm) in consideration of light diffusion, but this is because the relative refractive index difference between the core layer 3 and the lower cladding layer 2 of the probe head 1 is an ordinary single mode waveguide. This is the case (about 0.3%). If the relative refractive index difference is several percent, light is diffused while passing through the lower cladding layer 2 of 20 μm, and the coupling efficiency is significantly reduced.
【００２３】なお、光プローブヘッド１となる光導波路
材料は半導体，ガラス系材料など、特にポリマーに限ら
ない。光導波路形成後、ダイシング等によりミラー面５
を作製する。これは光導波路材料と空気との界面の全反
射を利用するものであり、これは金属薄膜蒸着による反
射によるミラー面でもよく、特にその種類を限定するも
のではない。また、ミラー面５の傾斜は４５度に限定さ
れるものではないが、４５度以外では、測定上の位置あ
わせが難しくなり、接続ロスが大きくなる。The optical waveguide material used as the optical probe head 1 is not particularly limited to polymers, such as semiconductors and glass materials. After forming the optical waveguide, the mirror surface 5 is formed by dicing or the like.
Is prepared. This utilizes total reflection at the interface between the optical waveguide material and air, and this may be a mirror surface due to reflection by metal thin film deposition, and the type is not particularly limited. In addition, the inclination of the mirror surface 5 is not limited to 45 degrees. However, if the angle is not 45 degrees, positioning in measurement becomes difficult and connection loss increases.
【００２４】図２は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを構成する光プローブヘッド１と光ファイバ７との
接続図である。図１に示したように、基板６上に光プロ
ーブヘッド１を作製した後、光プローブヘッド１を直接
外部の光ファイバ７に接続し、光プローブヘッド１を基
板６から剥離させて光プローブを構成する光プローブヘ
ッド１と光ファイバ７とする。本発明による光プローブ
は、光ファイバ７に接続された光プローブヘッド１を周
知の構成のヘッド保持部（図示せず）に保持したもので
ある。FIG. 2 is a connection diagram of the optical probe head 1 and the optical fiber 7 constituting the optical probe according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, after manufacturing the optical probe head 1 on the substrate 6, the optical probe head 1 is directly connected to the external optical fiber 7, and the optical probe head 1 is peeled off from the substrate 6 to mount the optical probe. The optical probe head 1 and the optical fiber 7 are constituted. The optical probe according to the present invention holds the optical probe head 1 connected to the optical fiber 7 in a head holding section (not shown) having a known configuration.
【００２５】図３は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを構成する光プローブヘッド１と光ファイバ７との
接続に使用される光位置合わせ用の基板の説明図であ
る。図のように、光プローブヘッド１と光ファイバ７と
の位置合わせのためにＶ溝付き基板８を簡易コネクタ的
に接続している。すなわち、Ｖ溝付き基板８のＶ溝によ
って光ファイバ７を位置決め固定し、かつ、Ｖ溝付き基
板８上に光プローブヘッド１を配設し、光ファイバ７の
端面に対向して光プローブヘッド１の他面を配置してい
る。この例では、光プローブヘッド１は図１に示した基
板６は取り除かれており、光導波路等の入力面に対して
光結合しやすい形態となっている。FIG. 3 is an explanatory view of a substrate for optical alignment used for connecting the optical probe head 1 and the optical fiber 7 constituting the optical probe in one embodiment of the present invention. As shown in the figure, a substrate 8 with a V-groove is connected as a simple connector for positioning the optical probe head 1 and the optical fiber 7. That is, the optical fiber 7 is positioned and fixed by the V-groove of the substrate 8 having the V-groove, and the optical probe head 1 is disposed on the substrate 8 having the V-groove. The other side is arranged. In this example, the substrate 6 shown in FIG. 1 has been removed from the optical probe head 1 so that the optical probe head 1 is easily coupled to an input surface such as an optical waveguide.
【００２６】図４は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを構成する光プローブヘッドとして光ファイバを直
接加工した加工形状を示す図である。光プローブヘッド
１の例として光導波路を利用するものを挙げたが、光導
波構造とミラー構造を持つことで同様の光プローブヘッ
ドが作製できればよい。すなわち、図のように光ファイ
バの先端を加工してミラー面を形成すると共に、切削部
分１０を切削した形状の先端を加工した光ファイバ９を
作製しても光プローブヘッド１として採用できる。この
場合には、図２，図３で説明した光プローブヘッド１と
光ファイバ７との接続は不要となる。FIG. 4 is a diagram showing a processed shape obtained by directly processing an optical fiber as an optical probe head constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention. As an example of the optical probe head 1, an optical probe head using an optical waveguide has been described. However, it is sufficient that a similar optical probe head can be manufactured by having an optical waveguide structure and a mirror structure. That is, as shown in the figure, the optical probe head 1 can be employed even if the optical fiber 9 is formed by processing the distal end of an optical fiber to form a mirror surface and processing the distal end in a shape obtained by cutting the cut portion 10. In this case, the connection between the optical probe head 1 and the optical fiber 7 described with reference to FIGS.
【００２７】図５は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを構成する光プローブヘッド１り他端面側にスポッ
トスサイズ変換部１１を設けた説明図である。図に示す
ようにスポットサイズ変換部１１の付いた光プローブヘ
ッド１を使用すれば、光プローブヘッド１の入出力でき
る光のスポットサイズを調節することが可能である。FIG. 5 is an explanatory view in which a spot size converter 11 is provided on the other end face side of the optical probe head 1 constituting the optical probe according to one embodiment of the present invention. By using the optical probe head 1 having the spot size converter 11 as shown in the figure, it is possible to adjust the spot size of light that can be input and output by the optical probe head 1.
【００２８】図６は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを使用したウエハ表面の埋め込み型光導波路付きＰ
Ｄを測定する測定装置であり、図６において、下方の図
は、光プローブヘッド１を搭載したマニュピレート機構
をもつ光プローブ１２を用いて、光導波路，光デバイス
を評価，測定する測定装置である。また、楕円の破線で
囲んだ要部拡大説明図を上方に示す。FIG. 6 shows a P with an embedded optical waveguide on the wafer surface using an optical probe according to an embodiment of the present invention.
6 is a measuring apparatus for evaluating and measuring an optical waveguide and an optical device by using an optical probe 12 having a manipulating mechanism on which the optical probe head 1 is mounted. . In addition, the main part enlarged explanatory view surrounded by the elliptical broken line is shown above.
【００２９】図において、光プローブヘッド１と光ファ
イバ７とは光プローブ１２を構成する構成要素であり、
埋め込み光導波路１４はウエハ１６の表面に埋め込まれ
ており、面型ＰＤ１５はウエハ１６上に設けられてい
る。光プローブ１２は光プローブステージ１８に配設さ
れており、ウエハ１６はウエハステージ２０上に設置さ
れており、電気プローブ１３は電気プローブステージ１
９に配設されている。レーザ光源１７→光ファイバ７→
光プローブヘッド１からのレーザはウエハ１６表面に設
けられた埋め込み光導波路１４に入射され、埋め込み光
導波路１４からの出力は面型ＰＤ１５で受光され、その
出力は電気プローブ１３で検出され、評価される。In the figure, an optical probe head 1 and an optical fiber 7 are components constituting an optical probe 12,
The buried optical waveguide 14 is buried in the surface of the wafer 16, and the planar PD 15 is provided on the wafer 16. The optical probe 12 is provided on an optical probe stage 18, the wafer 16 is provided on a wafer stage 20, and the electric probe 13 is provided on the electric probe stage 1.
9. Laser light source 17 → optical fiber 7 →
The laser from the optical probe head 1 is incident on the embedded optical waveguide 14 provided on the surface of the wafer 16, and the output from the embedded optical waveguide 14 is received by the surface type PD 15, and the output is detected by the electric probe 13 and evaluated. You.
【００３０】すなわち、埋め込み光導波路１４の入光部
分はチップを切り出す際に必要なダイシングの為のスク
ライブラインとしてエッチング等により溝が作製されて
おり、光プローブヘッド１を差し込むことが可能であ
る。ここから光を給光し、面型ＰＤ１５で受光した信号
を電気プローブ１３により検出することが可能となる。
この場合のようなダイシング用の溝が無い場合でも、光
プローブヘッド１が入り込むだけのスペースを確保さえ
すれば、ウエハ１６からチップを切り出すことなく光入
力が可能となる。That is, the light-entering portion of the buried optical waveguide 14 has a groove formed by etching or the like as a scribe line for dicing necessary for cutting out a chip, and the optical probe head 1 can be inserted. Light is supplied from here, and a signal received by the surface type PD 15 can be detected by the electric probe 13.
Even in the case where there is no dicing groove as in this case, light input can be performed without cutting out chips from the wafer 16 as long as a sufficient space for the optical probe head 1 is secured.
【００３１】図７は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを使用したウエハ裏面の光導波路を測定する測定装
置である。図に示すようなウエハ１６の裏面にミラー付
き光導波路２１がある場合、光プローブ１２の先端部で
ある光プローブヘッド１を裏面に回りこませることで対
応させることができる。また、従来のチップ化した光導
波路測定においても、チップ端面に光プローブヘッド１
を適応することで測定することができる。FIG. 7 shows a measuring apparatus for measuring an optical waveguide on the back surface of a wafer using an optical probe according to an embodiment of the present invention. In the case where the mirrored optical waveguide 21 is provided on the back surface of the wafer 16 as shown in the figure, this can be dealt with by turning the optical probe head 1 which is the tip of the optical probe 12 around the back surface. Also, in the conventional optical waveguide measurement using a chip, the optical probe head 1 is attached to the end face of the chip.
Can be measured by adapting
【００３２】図８は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを使用した光導波路チップを測定する測定装置であ
る。入射光プローブ２２の光プローブヘッド１からの光
を光導波路チップ２４の光導波路２３の光入力とし、光
導波路２３の光出力を出射光プローブ２５の光プローブ
ヘッド１で受光することができる。FIG. 8 shows a measuring apparatus for measuring an optical waveguide chip using an optical probe according to one embodiment of the present invention. The light from the optical probe head 1 of the incident optical probe 22 can be used as the optical input to the optical waveguide 23 of the optical waveguide chip 24, and the optical output of the optical waveguide 23 can be received by the optical probe head 1 of the emission optical probe 25.
【００３３】図９は、本発明の一実施例における光プロ
ーブを使用した光導波路付きＬＤチップを測定する測定
装置である。光導波路付きＬＤチップ２７のレーザダイ
オードＬＤ２６からの出力を光導波路２３を介して測定
できる。また、レーザダイオードＬＤ２６等からの光出
力をピックアップすることも可能であることはいうまで
もない。このように、光プローブ１２を用いれば光入力
に限らず、光出力を検出することも可能である。FIG. 9 shows a measuring apparatus for measuring an LD chip with an optical waveguide using an optical probe according to an embodiment of the present invention. The output from the laser diode LD26 of the LD chip 27 with the optical waveguide can be measured via the optical waveguide 23. Needless to say, it is also possible to pick up the optical output from the laser diode LD26 or the like. As described above, when the optical probe 12 is used, not only optical input but also optical output can be detected.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウエハ状
態での光導波路，光デバイス評価，測定を確立する発明
であり、この発明により従来のチップ状態での光測定が
可能であるばかりではなく、将来のＯＥＩＣのオンウエ
ハ測定を行う際にも簡便かつ汎用性の高い測定システム
の構築を可能とし、１００Ｇｂ／ｓを超えるような超高
速大容量通信に使用されるＯＥＩＣの実現に大いに貢献
できる。すなわち、従来の測定システムをも包含する非
常に汎用性の高い測定システム構築が可能となる。As described above, the present invention is an invention for establishing evaluation and measurement of an optical waveguide, an optical device and a wafer in a wafer state. In addition, a simple and highly versatile measurement system can be constructed even when performing on-wafer measurement of OEIC in the future, and it can greatly contribute to realization of OEIC used for ultra-high-speed and large-capacity communication exceeding 100 Gb / s. . That is, a very versatile measurement system including a conventional measurement system can be constructed.
【図１】本発明の一実施例における光プローブを構成す
る光プローブヘッドの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an optical probe head constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例における光プローブを構成す
る光プローブヘッドと光ファイバとの接続図である。FIG. 2 is a connection diagram of an optical probe head and an optical fiber constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例における光プローブを構成す
る光プローブヘッドと光ファイバとの接続に使用される
光位置合わせ用の基板の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a substrate for optical alignment used for connecting an optical probe head and an optical fiber constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例における光プローブを構成す
る光プローブヘッドとして光ファイバを直接加工した加
工形状を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a processed shape obtained by directly processing an optical fiber as an optical probe head constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例における光プローブを構成す
る光プローブヘッドにスポットスサイズ変換部を設けた
説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram in which a spot size converter is provided in an optical probe head constituting an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例における光プローブを使用し
たウエハ表面の埋め込み型光導波路付きＰＤを測定する
測定装置の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a measuring apparatus for measuring a PD with an embedded optical waveguide on a wafer surface using an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施例における光プローブを使用し
たウエハ裏面の光導波路を測定する測定装置の説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram of a measuring apparatus for measuring an optical waveguide on the back surface of a wafer using an optical probe according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施例における光プローブを使用し
た光導波路チップを測定する測定装置の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a measuring device for measuring an optical waveguide chip using an optical probe according to one embodiment of the present invention.
【図９】本発明の一実施例における光プローブを使用し
た光導波路付きＬＤチップを測定する測定装置の説明図
である。FIG. 9 is an explanatory view of a measuring apparatus for measuring an LD chip with an optical waveguide using an optical probe according to one embodiment of the present invention.
【図１０】従来における光導波路チップを評価するため
の測定装置の説明図である。FIG. 10 is an explanatory view of a conventional measuring device for evaluating an optical waveguide chip.
【図１１】従来におけるウエハ上の面型ＰＤを評価する
ための測定装置の説明図である。FIG. 11 is an explanatory view of a conventional measuring device for evaluating a planar PD on a wafer.
１ 光プローブヘッド ２ 下部クラツド層 ３ コア層 ４ 上部クラツド層 ５ ミラー面 ６ 基板 ７ 光ファイバ ８ Ｖ溝付き基板 ９ 先端を加工した光ファイバ １０ 切削部分 １１ スポットサイズ変換部 １２ 光プローブ １３ 電気プローブ １４ 埋め込み光導波路 １５ 面型ＰＤ １６ ウエハ １７ レーザ光源 １８ 光プローブステージ １９ 電気プローブステージ ２０ ウエハステージ ２１ ミラー付き光導波路 ２２ 入射光プローブ ２３ 光導波路 ２４ 光導波路チップ ２５ 出射光プローブ ２６ レーザダイオードＬＤ ２７ 光導波路付きＬＤチップ ３１ レーザ光源 ３２ 入射ファイバ ３３ 入射ファイバステージ ３４ 光導波路チップ ３５ チップステージ ３６ 受光ファイバ ３７ 受光ファイバステージ ３８ パワーメータ ４１ 電気プローブ ４２ 電気プローブステージ ４３ ウエハ ４４ ウエハステージ ４５ 対物レンズ ４６ レンズ系ステージ ４７ 光ファイバ ４８ レンズ付きファイバコネクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical probe head 2 Lower clad layer 3 Core layer 4 Upper clad layer 5 Mirror surface 6 Substrate 7 Optical fiber 8 V-grooved substrate 9 Optical fiber with a processed tip 10 Cutting part 11 Spot size converter 12 Optical probe 13 Electric probe 14 Embedded optical waveguide 15 Surface PD 16 Wafer 17 Laser light source 18 Optical probe stage 19 Electric probe stage 20 Wafer stage 21 Optical waveguide with mirror 22 Incident optical probe 23 Optical waveguide 24 Optical waveguide chip 25 Emitting optical probe 26 Laser diode LD 27 Optical waveguide LD chip with laser 31 Laser light source 32 Incident fiber 33 Incident fiber stage 34 Optical waveguide chip 35 Chip stage 36 Receiving fiber 37 Receiving fiber stage 38 Power meter 41 Electric probe 42 Electric Gas probe stage 43 Wafer 44 Wafer stage 45 Objective lens 46 Lens system stage 47 Optical fiber 48 Fiber connector with lens
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Claims (7)
この光プローブヘッド（１）が接続される光ファイバ
（７）とを備え、 前記光プローブヘッド（１）は、 それぞれ屈折率の異なる下部クラッド層（２），コア層
（３），上部クラッド層（４）からなり、 かつ、その一端を斜めにカットした端面をミラー面
（５）とする構造の光導波路であることを特徴とする光
プローブ。1. An optical probe head (1), which is a tip, and an optical fiber (7) to which the optical probe head (1) is connected, wherein the optical probe heads (1) have different refractive indexes. The optical waveguide is characterized by comprising a lower cladding layer (2), a core layer (3), and an upper cladding layer (4), and having a mirror surface (5) whose one end is obliquely cut. Optical probe.
モードの光導波路であることを特徴とする請求項１に記
載の光プローブ。2. The optical probe according to claim 1, wherein the optical probe head is a single-mode optical waveguide.
ッド層（２）の厚が２０μｍ以下であることを特徴とす
る請求項２に記載の光プローブ。3. The optical probe according to claim 2, wherein the thickness of the lower cladding layer (2) of the optical probe head (1) is 20 μm or less.
（５）の斜め角度は４５度であることを特徴とする請求
項１に記載の光プローブ。4. The optical probe according to claim 1, wherein the oblique angle of the mirror surface (5) of the optical probe head (1) is 45 degrees.
（５）は金属薄膜を付した反射面であることを特徴とす
る請求項１に記載の光プローブ。5. The optical probe according to claim 1, wherein the mirror surface of the optical probe head is a reflection surface provided with a metal thin film.
ァイバ（７）との接続に、位置合わせのためのＶ溝を切
ったＶ溝付き基板（８）を簡易コネクタとして用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。6. A connection between the optical probe head (1) and the optical fiber (7), wherein a substrate (8) having a V-groove for positioning is used as a simple connector. The optical probe according to claim 1.
サイズ変換部（１１）を設けたことを特徴とする請求項
１に記載の光プローブ。7. The optical probe according to claim 1, wherein a spot size converter is provided on the optical probe head.
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