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公開番号2024157467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071858
出願日2023-04-25
発明の名称光導波路装置及びその製造方法
出願人新光電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G02B 6/26 20060101AFI20241030BHJP(光学)
要約【課題】シリコン導波路とコア層との位置精度に優れた光導波路装置を提供する。
【解決手段】本光導波路装置は、支持体、前記支持体の上に形成された第1クラッド層、前記第1クラッド層の上に形成されたコア層、及び前記コア層を選択的に被覆する第2クラッド層、を備えた光導波路基板と、シリコン基板、及び前記シリコン基板の一方の面側に設けられたシリコン導波路、を備えたシリコンフォトニクスチップと、を有し、前記シリコン導波路の光導波方向の一端側の厚さ方向の一部又は全部が、前記第2クラッド層から露出する前記コア層に埋め込まれて前記コア層と光結合し、平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の厚さは、平面視で前記シリコン基板と重ならない領域の前記コア層の厚さよりも薄く、前記光導波方向と垂直な方向において、前記シリコン基板と接する部分の前記コア層の第1幅は、前記第2クラッド層に被覆されている部分の前記コア層の第2幅よりも広い。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
支持体、前記支持体の上に形成された第１クラッド層、前記第１クラッド層の上に形成されたコア層、及び前記コア層を選択的に被覆する第２クラッド層、を備えた光導波路基板と、
シリコン基板、及び前記シリコン基板の一方の面側に設けられたシリコン導波路、を備えたシリコンフォトニクスチップと、を有し、
前記シリコン導波路の光導波方向の一端側の厚さ方向の一部又は全部が、前記第２クラッド層から露出する前記コア層に埋め込まれて前記コア層と光結合し、
平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の厚さは、平面視で前記シリコン基板と重ならない領域の前記コア層の厚さよりも薄く、
前記光導波方向と垂直な方向において、前記シリコン基板と接する部分の前記コア層の第１幅は、前記第２クラッド層に被覆されている部分の前記コア層の第２幅よりも広い、光導波路装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記光導波方向の一端側の厚さ方向の全部が、前記第２クラッド層から露出する前記コア層に埋め込まれている、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項３】
前記第１幅は、前記第２幅の１．０５倍以上１．２倍以下である、請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項４】
平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の前記光導波方向と垂直な方向の幅は、前記支持体側から前記シリコン基板側に近づくにつれて徐々に広くなる領域を備える、請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項５】
平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の前記光導波方向と垂直な方向の幅は、前記シリコン基板に最も近い側で最大となる、請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項６】
前記シリコン基板と重なる領域に位置する前記コア層の端部は、前記光導波方向に切った縦断面視で、前記シリコン導波路と接する側が、前記第１クラッド層と接する側よりも前記光導波方向に突出している、請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項７】
支持体、前記支持体の上に形成された第１クラッド層、前記第１クラッド層の上に形成されたコア層、及び前記コア層を選択的に被覆する第２クラッド層、を備えた光導波路基板と、
シリコン基板、及び前記シリコン基板の一方の面側に設けられたシリコン導波路、を備えたシリコンフォトニクスチップと、
を準備する工程と、
前記シリコン導波路を、前記第２クラッド層から露出する前記コア層と光結合する工程と、を含み
前記光結合する工程は、
前記シリコン導波路の光導波方向の一端側が前記コア層と接するように、前記光導波路基板上に前記シリコンフォトニクスチップを配置する工程と、
前記シリコン基板を前記第１クラッド層の側に押圧し、前記光導波方向の一端側の厚さ方向の一部又は全部を前記コア層に埋め込む工程と、を含み、
前記埋め込む工程では、
平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の厚さは、平面視で前記シリコン基板と重ならない領域の前記コア層の厚さよりも薄くなり、
かつ、前記光導波方向と垂直な方向において、前記シリコン基板と接する部分の前記コア層の第１幅は、前記第２クラッド層に被覆されている部分の前記コア層の第２幅よりも広くなる、光導波路装置の製造方法。
【請求項８】
前記埋め込む工程では、前記コア層を加熱しながら前記シリコン基板を前記第１クラッド層の側に押圧する、請求項７に記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項９】
前記埋め込む工程では、
前記第１幅が前記第２幅の１．０５倍以上１．２倍以下となるように、前記シリコン基板を前記第１クラッド層の側に押圧する、請求項７又は８に記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光導波路基板を準備する工程は、
前記コア層の全体を被覆する第２クラッド層を形成する工程と、
前記コア層の第１領域を被覆する第２クラッド層を未硬化とし、前記コア層の第２領域を被覆する前記第２クラッド層を硬化させる工程と、
未硬化の前記第２クラッド層を現像液に溶解して除去する工程と、を含み、
前記光結合する工程では、前記第１領域において、前記シリコン導波路を前記コア層と光結合する、請求項７又は８に記載の光導波路装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路装置及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
各種のコンピュータやデータ通信などの装置が設置されたデータセンター等において、シリコンフォトニクスチップと光導波路とを有する光導波路装置を用いて光信号の送受信が行われている。このような光導波路装置では、光導波路のコア層とシリコンフォトニクスチップのシリコン導波路とが光結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９０９６３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような光導波路装置では、光導波路のコア層と、シリコンフォトニクスチップのシリコン導波路との位置合わせが困難であるため、十分な位置精度が得られない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、シリコン導波路とコア層との位置精度に優れた光導波路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本光導波路装置は、支持体、前記支持体の上に形成された第１クラッド層、前記第１クラッド層の上に形成されたコア層、及び前記コア層を選択的に被覆する第２クラッド層、を備えた光導波路基板と、シリコン基板、及び前記シリコン基板の一方の面側に設けられたシリコン導波路、を備えたシリコンフォトニクスチップと、を有し、前記シリコン導波路の光導波方向の一端側の厚さ方向の一部又は全部が、前記第２クラッド層から露出する前記コア層に埋め込まれて前記コア層と光結合し、平面視で前記シリコン基板と重なる領域の前記コア層の厚さは、平面視で前記シリコン基板と重ならない領域の前記コア層の厚さよりも薄く、前記光導波方向と垂直な方向において、前記シリコン基板と接する部分の前記コア層の第１幅は、前記第２クラッド層に被覆されている部分の前記コア層の第２幅よりも広い。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、シリコン導波路とコア層との位置精度に優れた光導波路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る光導波路装置を例示する平面図である。
第１実施形態に係る光導波路装置を例示する断面図である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その１）である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その２）である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その３）である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その４）である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その５）である。
第１実施形態に係る光導波路装置の製造工程を例示する図（その６）である。
変形例に係る光導波路装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
〈第１実施形態〉
［光導波路装置］
図１は、第１実施形態に係る光導波路装置を例示する平面図である。図２は、第１実施形態に係る光導波路装置を例示する断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ－Ａ線に沿う断面、図２（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線に沿う断面を示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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