[发明专利]光波导器件及其制造方法

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2007年3月23日提交的日本专利申请号2007-077566的优先权，在此将其公开内容全部引入供参考。

技术领域

本发明涉及一种光波导器件等，具体地说，涉及一种在光波导的相应位置上安装光学器件时，提高精确度和生产率的光波导器件及其制造方法。

背景技术

在光学存取市场中使用的光学收发机包括由LD、PD、薄膜滤光器、透镜等等构成的微光型模块和由硅基板上形成的硅石波导构成的PLC模块，通过混合式安装在硅基板上还安装有LD和PD。两者都具有优点和缺点。在成本和交付方面，后者更有利，因为与需要利用监视光学输出对准每个元件的光轴的前者相比它较不复杂。后者利用通常称作用于混合式安装的被动对准的技术。

在被动对准中，通过识别安装元件上形成的对准标记的图像，保证相对于光波导部分的平坦方向上的安装元件的位置精确度。此外，根据基板上形成的平台，保证垂直方向上的位置准确度。由于该平台的高度可以高精确度地形成，因此通过仅仅在该平台上安装光学器件，其高度可以高精确度地与光波导的高度对准。

图12和13示出了用被动对准构成的光波导器件的实例。在图12所示的实例中，用平坦形状形成的光波导器件50包括：在由硅晶体制成的基板51上形成的光波导形成部分56，和响应于上述结构而设置的光学器件安装部分57。光波导形成部分56由包括形成在硅基板51上的基体层521、下覆层522、光波导芯53和上覆层54的光波导部分55构成。

此外，光学器件安装部分57由以下构成：光学器件58，被安装以便与因为光波导形成层55被部分地去除而被露出的光波导芯53的端面(图13中的左端面)光学地耦合；和四个平台块59，该块59用于高精确度设置光学器件58的高度。每个平台块59的顶端面包括铬膜61。半导体激光器芯片(LD)被用作光学器件58。在光学器件58中的活性层(active layer)58A的光轴和光波导部分55中的光波导芯53对准的条件下，在平台块59上固定光学器件58。

光学器件安装部分57包括形成有与基体层521相同的薄膜的上述平台块59和在顶端面上设置有对准标记(由铬膜制成，在左右侧中形成两个对准标记)的标记台60，该标记台60用于调整位置。平台块59由与基体层521，50相同的薄膜构图，以便平台块59和基体层521处于相同高度。当光学器件58被安装时，光学器件58被支撑在平台块59上。基体层521、下覆层522、光波导芯53和上覆层54分别用CVD形成。

其间，通过使用光学器件安装区57中的左右侧中设置的两个基板侧对准标记62，执行平坦方向上的光学器件58的对准。保持基板侧对准标记62的对准标记台60处于圆柱形形状，并在其上固定由金属膜(铬膜)制成的基板侧对准标记62。基于光波导部分55中的波导芯53的位置，高精确度调整基板侧对准标记62的顶表面上的圆圈的中心位置。

如图13所示，在光学器件58的底表面中设置有两个光学器件侧对准标记58a，对应于基板侧对准标记62。光学器件侧对准标记58a，如图14所示，形成为圆冲孔形状的金属膜图案，以及该圆圈的中心被布置在左右侧，并基于光学器件58中的活性层58A的位置，被高精确度对准。此外，光学器件侧对准标记58a和基板侧对准标记62的位置被规定，使得当那些光学器件侧对准标记58a和基板侧对准标记62的中心互相匹配时，光学器件58处于将固定的正确位置。

当如图12和13所示实际地安装光学器件58时，光学器件58侧中的金属膜图案(光学器件侧对准标记58a)和基板侧对准标记62通过图像识别重叠，如图14所示。在此情况下，从基板51侧发射红外光，如图13所示，向上布置的监视照相机52监视透射光。因此，可以获得如图14所示的图像，因为金属部分遮蔽红外光。

图14中的左侧中的视图示出了，其中当光学器件58将要被安装时，在基板51上，基板侧对准标记62和LD侧对准标记58a的中心轴不互相对准的情况。此外，相同图中的右侧视图示出了其中基板侧对准标记62和LD侧对准标记58a的中心轴对准的情况。

分别相对于光学器件的光波导部分56的波导芯53和活性层58A中的位置，高精确度地规定基板侧和光学器件侧对准标记62，58a的每个位置。因此，如果在圆圈的中心都被对准的位置上安装光学器件，那么平坦方向上的活性层58A和光波导芯53的光轴可以被高精确度地对准。