[发明专利]光波导元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光波导元件及其制造方法，尤其是涉及将具有电光效应且厚度为10μm以下的薄板与加强基板粘接的光波导元件及其制造方法。

背景技术

在光计测技术领域或光通信技术领域中，多使用光调制器等光波导元件，其中该光调制器使用了具有电光效应的基板。而且，为了实现频率响应特性的宽带化或驱动电压的减少，将基板的厚度减薄至10μm左右，降低调制信号即微波的实效折射率，实现微波与光波的速度匹配，进而实现电场效率的提高。如专利文献1所示，这种薄板以机械强度的确保为目的，而与其他的加强基板粘接而使用。

另外，在经由粘接层将薄板与加强基板粘接的结构中，在粘接层中传播的杂散光向主基板即薄板再次入射，成为光波导元件的特性劣化的原因。在专利文献2中，为了抑制这种不良情况并提高薄板与加强基板的粘接强度，提出了在加强基板的粘接面上形成凹凸结构。

根据专利文献2，为了抑制在粘接层中传播的杂散光向薄板再次入射，需要将加强基板的粘接面形成杂散光波长的10分之1以上的凹凸结构。然而，形成了这种凹凸结构的加强基板会发生加工应变引起的晶片的翘曲。

在加强基板的翘曲大时，向加工减薄至10μm左右的薄板的粘接变得困难。即使假设能够粘接的情况下，由于对薄板施加大的应力，因此在后续工序中，主基板即薄板破损的可能性升高。尤其是在使用铌酸锂（LN）等的热膨胀率大的加强基板时，由于工艺中或动作中的温度变化而较大的应力施加于薄板，因此生产性显著下降。

在加强基板形成凹凸结构时，在使用喷砂加工等的情况下，产生微细的裂纹，在后续工序中，加强基板破裂的可能性高。尤其是将LN等具有解理的结晶使用于加强基板时，施以通常的处理，晶片容易破损。

如此在使用薄板作为主基板且在加强基板具有凹凸结构的光波导元件中，由于加强基板的翘曲或微细的裂纹，由于制造工序中或动作中的破损、光损失或其他的性能的劣化等，作为光波导元件的可靠性将会下降。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2010-85789号公报

【专利文献2】日本特开2007-264548号公报

发明内容

本发明要解决的课题是解决上述的问题，提供一种利用具有电光效应且厚度为10μm以下的薄板，即使在与加强基板粘接的情况下，也能抑制薄板或加强板的破损，而且抑制微小的裂纹引起的光损失等的性能劣化的光波导元件。

为了解决上述课题，本发明第一方面涉及一种光波导元件，具有薄板和加强基板，该薄板具有电光效应且厚度为10μm以下，在该薄板上形成有光波导，该加强基板经由粘接层而与该薄板粘接，所述光波导元件的特征在于，在该加强基板的该薄板侧的表面上形成有凹凸结构，该加强基板在形成了该凹凸结构之后且粘接于该薄板之前，以居里温度以下的高温进行热处理。

本发明第二方面以第一方面为基础，其特征在于，粘接于该薄板的该加强基板的翘曲的大小最大为该粘接层的厚度的一半以下。

本发明第三方面以第一或第二方面为基础，其特征在于，在该加强基板的该薄板侧的表面形成有电荷分散层。

本发明第四方面涉及一种光波导元件的制造方法，该光波导元件具有薄板和加强基板，该薄板具有电光效应且厚度为10μm以下，在该薄板上形成有光波导，该加强基板经由粘接层而与该薄板粘接，所述光波导元件的制造方法的特征在于，在该加强基板的该薄板侧的表面上形成了凹凸结构之后，以居里温度以下的高温进行热处理，然后，将该加强基板粘接于该薄板。

【发明效果】

根据本发明第一方面，由于光波导元件具有薄板和加强基板，该薄板具有电光效应且厚度为10μm以下，在该薄板上形成有光波导，该加强基板经由粘接层而与该薄板粘接，在该加强基板的该薄板侧的表面上形成有凹凸结构，该加强基板在形成了该凹凸结构之后且粘接于该薄板之前，以居里温度以下的高温进行热处理，因此，能够去除在加强基板上形成有凹凸结构时残留的加工应变，能够抑制加强基板的翘曲。其结果是，能够减少制造工序或使用中的薄板或加强基板的破损。

尤其是，在使用LN等的强电介质作为加强基板时，以居里温度（约1200℃）以下的高温进行热处理，由此能够进行由喷砂加工产生的微细的裂纹的退火，有助于光波导元件的光损失等的减少。

根据本发明第二方面，由于粘接于薄板的加强基板的翘曲的大小最大为粘接层的厚度的一半以下，因此即使将厚度10μm以下的薄板作为主基板而与该加强基板接合，也能够抑制因加强基板的翘曲造成的薄板的破损。