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JPH08122564A - Optical fiber holding substrate and joined body of the optical fiber holding substrate and optical integrated circuit substrate - Google Patents

Optical fiber holding substrate and joined body of the optical fiber holding substrate and optical integrated circuit substrate

Info

Publication number
JPH08122564A
JPH08122564A JP6284506A JP28450694A JPH08122564A JP H08122564 A JPH08122564 A JP H08122564A JP 6284506 A JP6284506 A JP 6284506A JP 28450694 A JP28450694 A JP 28450694A JP H08122564 A JPH08122564 A JP H08122564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
optical
substrate
single crystal
silicon single
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6284506A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Yamada
厚 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP6284506A priority Critical patent/JPH08122564A/en
Publication of JPH08122564A publication Critical patent/JPH08122564A/en
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 形成された光回路が、光の伝播を可及的に阻
害せず、また、光ファイバと光導波路との接続部での接
続損失が可及的に増大しない保持基板を提供する。 【構成】 第1のシリコン単結晶52上にp型不純物の
高濃度拡散層2および第2のシリコン単結晶層を形成
し、該p型不純物の高濃度拡散層上に光ファイバが装着
される溝51を有し、該溝の側部が該第2のシリコン単
結晶層の面に平行になるように形成された基板1また
は、第1のシリコン単結晶上に酸化シリコン層および第
2のシリコン単結晶層を形成し、該第1のシリコン単結
晶上に光ファイバが装着される溝を有し、該溝の側部を
該酸化シリコン層と該第2のシリコン単結晶層とで構成
し、該溝の側部が該第2のシリコン単結晶層の面に平行
になるように形成された基板において、該溝の深さが該
光ファイバの半径より大きいことを特徴とする。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] The formed optical circuit does not impede the propagation of light as much as possible, and the connection loss at the connection between the optical fiber and the optical waveguide is possible. Provided is a holding substrate which does not increase substantially. A p-type impurity high-concentration diffusion layer 2 and a second silicon single-crystal layer are formed on a first silicon single crystal 52, and an optical fiber is mounted on the p-type impurity high-concentration diffusion layer. The substrate 1 which has a groove 51 and is formed so that the side portion of the groove is parallel to the surface of the second silicon single crystal layer, or the silicon oxide layer and the second silicon oxide layer on the first silicon single crystal. A silicon single crystal layer is formed, and a groove for mounting an optical fiber is formed on the first silicon single crystal, and a side portion of the groove is composed of the silicon oxide layer and the second silicon single crystal layer. In the substrate formed such that the side portions of the groove are parallel to the surface of the second silicon single crystal layer, the depth of the groove is larger than the radius of the optical fiber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを固定保持
する基板および該基板と光導波路が形成された光集積回
路基板との接合体の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a substrate for fixing and holding an optical fiber and a joined body of the substrate and an optical integrated circuit substrate having an optical waveguide formed thereon.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、集積化光スイッチ、集積化光カ
プラ等の光集積回路に形成された光導波路の端面に光フ
ァイバの端面を接続するために、光多芯コネクタが用い
られる。この光多芯コネクタの本体は、光ファイバを固
定保持する基板である。
2. Description of the Related Art Generally, an optical multicore connector is used to connect an end face of an optical fiber to an end face of an optical waveguide formed in an optical integrated circuit such as an integrated optical switch and an integrated optical coupler. The main body of the optical multicore connector is a substrate that holds and holds the optical fiber.

【0003】従来、この光ファイバ保持基板は、(1)
第1のシリコン単結晶上にp型不純物の高濃度拡散層お
よび該p型不純物の高濃度拡散層上に第2のシリコン単
結晶層を形成し、該p型不純物の高濃度拡散層上に光フ
ァイバを装着する溝を有し、該溝の側部が該第2のシリ
コン単結晶層の(111)面に平行になるように形成さ
れ、または、(2)第1のシリコン単結晶上に酸化シリ
コン層および該酸化シリコン層上に第2のシリコン単結
晶層を形成し、該第1のシリコン単結晶上に光ファイバ
を装着する溝を有し、該溝の側部を該酸化シリコン層と
該第2のシリコン単結晶層とで構成し、該溝の側部が該
第2のシリコン単結晶層の(111)面に平行になるよ
うに形成される。
Conventionally, this optical fiber holding substrate has (1)
A p-type impurity high-concentration diffusion layer is formed on the first silicon single crystal, and a second silicon single-crystal layer is formed on the p-type impurity high-concentration diffusion layer, and the p-type impurity high-concentration diffusion layer is formed on the p-type impurity high-concentration diffusion layer. It has a groove for mounting an optical fiber, and the side part of the groove is formed so as to be parallel to the (111) plane of the second silicon single crystal layer, or (2) on the first silicon single crystal A silicon oxide layer and a second silicon single crystal layer formed on the silicon oxide layer, and a groove for mounting an optical fiber is formed on the first silicon single crystal. Layer and the second silicon single crystal layer, and the side portions of the groove are formed so as to be parallel to the (111) plane of the second silicon single crystal layer.

【0004】これらを、その作製方法によって次に説明
する。図3(a)〜(f)は、夫々、上記(1)の光フ
ァイバ保持基板の一例として、断面形状が矩形の溝を有
するものを作製する過程を模式的に示す断面図である。
まず、第1のシリコン単結晶基板1を用意し、この基板
1の表面にエッチング停止層としてp型不純物の高濃度
拡散層2を形成する(図3(a))。次に、エッチング
を受ける層としてp型不純物を高濃度に添加していな
い、即ち、ノンドープ、n型または低濃度のp型の第2
のシリコン単結晶3をエピタキシャル成長させる(図3
(b))。次に、上記第2のシリコン単結晶3の表面を
酸化し、酸化シリコン層4を形成する(図3(c))。
そして、この酸化シリコン層4に開口部を設けるため、
フォトリソグラフィー技術により、長手方向が上記第2
のシリコン単結晶3の(111)面に平行となる溝5の
フォトレジストパターン6を形成した(図3(c))
後、このフォトレジストパターン6をマスクとして、H
F−HFN4−H2Oなどの弗化水素系水溶液などにより
エッチングを行う(図3(d))。さらに、この開口部
を通して、上記第2のシリコン単結晶3を水酸化カリウ
ム水溶液などの異方性エッチング液によりエッチングす
る(図3(e))。上記異方性エッチングの際、該エッ
チングが溝5の深さ方向に進行する間、溝5の側面であ
る(111)面も僅かながらエッチングを受けるので、
形成された溝5の上端に酸化シリコン膜4が庇状に張り
出す(図3(e))。そのため、上記異方性エッチング
に続いて、この酸化シリコン膜4を前記弗化水素系水溶
液で除去する(図3(f))。
These will be described below according to their manufacturing method. FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views schematically showing a process of manufacturing an optical fiber holding substrate having the groove having a rectangular cross-sectional shape as an example of the optical fiber holding substrate of the above (1).
First, a first silicon single crystal substrate 1 is prepared, and a p-type impurity high-concentration diffusion layer 2 is formed as an etching stopper layer on the surface of the substrate 1 (FIG. 3A). Next, as a layer to be etched, a high concentration of p-type impurities is not added, that is, a non-doped, n-type or low-concentration p-type second layer is added.
Epitaxially grow the silicon single crystal 3 of
(B)). Next, the surface of the second silicon single crystal 3 is oxidized to form a silicon oxide layer 4 (FIG. 3 (c)).
Then, since the opening is provided in the silicon oxide layer 4,
With the photolithography technology, the second direction
A photoresist pattern 6 of a groove 5 parallel to the (111) plane of the silicon single crystal 3 was formed (FIG. 3C).
Then, using this photoresist pattern 6 as a mask, H
Etching is performed using a hydrogen fluoride-based aqueous solution such as F—HFN 4 —H 2 O (FIG. 3D). Further, the second silicon single crystal 3 is etched through this opening with an anisotropic etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (FIG. 3 (e)). In the anisotropic etching, while the etching progresses in the depth direction of the groove 5, the (111) plane which is the side surface of the groove 5 is also slightly etched,
The silicon oxide film 4 overhangs in an eaves-like shape on the upper end of the formed groove 5 (FIG. 3E). Therefore, following the anisotropic etching, the silicon oxide film 4 is removed by the hydrogen fluoride based aqueous solution (FIG. 3 (f)).

【0005】このようにして作製された保持基板は、第
1のシリコン単結晶上にp型不純物の高濃度拡散層およ
び該p型不純物の高濃度拡散層上に第2のシリコン単結
晶層を形成し、該p型不純物の高濃度拡散層上に光ファ
イバを装着する溝を有し、該溝の側部が該第2のシリコ
ン単結晶層の(111)面に平行になるように形成され
る。
The holding substrate thus manufactured has a high concentration diffusion layer of p-type impurities on the first silicon single crystal and a second silicon single crystal layer on the high concentration diffusion layer of p-type impurities. A groove for mounting an optical fiber is formed on the high-concentration p-type impurity diffusion layer, and the side portion of the groove is formed so as to be parallel to the (111) plane of the second silicon single crystal layer. To be done.

【0006】図4(a)〜(f)は、夫々、上記(2)
の光ファイバ保持基板の一例として、断面形状が矩形の
溝を有するものを作製する過程を模式的に示す断面図で
あり、エッチング停止層として酸化シリコン層を用いた
ものである。エッチング停止層として、酸化シリコン層
を形成する場合は、予め表面を酸化して酸化シリコン層
21および22が形成された夫々第1のシリコン単結晶
基板23、第2のシリコン単結晶基板24を接着し、接
着部において酸化シリコン層21および22を融合させ
て酸化シリコン層25とし(図4(a))、次に、第2
のシリコン単結晶基板24を研磨、エッチングして薄く
した(図4(b))後、この第2のシリコン単結晶24
の表面を酸化し、酸化シリコン層26を形成する(図4
(c))。この工程に続いて、上述したフォトレジスト
パターンを形成する工程を繋げる。即ち、この酸化シリ
コン層26に開口部を設けるため、フォトリソグラフィ
ー技術により、長手方向が上記第2のシリコン単結晶2
4の(111)面に平行となる溝27のフォトレジスト
パターン28を形成した(図4(c))後、このフォト
レジストパターン28をマスクとして、HF−HFN4
−H2 Oなどの弗化水素系水溶液などによりエッチング
を行う(図4(d))。さらに、この開口部を通して、
上記第2のシリコン単結晶24を異方性エッチング液に
よりエッチングする(図4(e))。この場合も、異方
性エッチング液は、酸化シリコン層25をエッチングし
ないため、この異方性エッチングは、該酸化シリコン層
25で停止する。この異方性エッチングに続いて、酸化
シリコン膜25と26を前記弗化水素系水溶液で除去す
る(図4(f))。
4 (a) to 4 (f) respectively show the above (2).
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a process of manufacturing an optical fiber holding substrate having a groove having a rectangular cross section, using a silicon oxide layer as an etching stopper layer. When a silicon oxide layer is formed as the etching stop layer, the first silicon single crystal substrate 23 and the second silicon single crystal substrate 24, which have their surfaces oxidized in advance to form the silicon oxide layers 21 and 22, are bonded. Then, the silicon oxide layers 21 and 22 are fused at the bonding portion to form the silicon oxide layer 25 (FIG. 4A), and then the second
After polishing and etching the silicon single crystal substrate 24 of FIG. 4 (FIG. 4B), the second silicon single crystal 24 is formed.
Is oxidized to form a silicon oxide layer 26 (see FIG. 4).
(C)). Subsequent to this step, the step of forming the photoresist pattern described above is connected. That is, in order to provide an opening in the silicon oxide layer 26, the longitudinal direction of the second silicon single crystal 2 is determined by photolithography.
After forming the photoresist pattern 28 of the groove 27 parallel to the (111) plane of FIG. 4 (FIG. 4C), using this photoresist pattern 28 as a mask, HF-HFN 4
Etching is performed using a hydrogen fluoride-based aqueous solution such as —H 2 O (FIG. 4D). Furthermore, through this opening,
The second silicon single crystal 24 is etched with an anisotropic etching solution (FIG. 4 (e)). Also in this case, the anisotropic etching solution does not etch the silicon oxide layer 25, so that the anisotropic etching stops at the silicon oxide layer 25. Following this anisotropic etching, the silicon oxide films 25 and 26 are removed with the hydrogen fluoride-based aqueous solution (FIG. 4F).

【0007】この方法で作製された保持基板は、第1の
シリコン単結晶上に酸化シリコン層および該酸化シリコ
ン層上に第2のシリコン単結晶層を形成し、該第1のシ
リコン単結晶上に光ファイバを装着する溝を有し、該溝
の側部を該酸化シリコン層と該第2のシリコン単結晶層
とで構成し、該溝の側部が該第2のシリコン単結晶層の
(111)面に平行になるように形成される。これらの
方法で作製された光ファイバ保持基板から、本発明者が
先に開示した組み上げ法(特願平5−351009号)
により光多芯コネクタを得、該光多芯コネクタと光導波
路を有する光集積回路基板とを接合する。
In the holding substrate manufactured by this method, a silicon oxide layer is formed on the first silicon single crystal, and a second silicon single crystal layer is formed on the silicon oxide layer. Has a groove for mounting an optical fiber, the side portion of the groove is constituted by the silicon oxide layer and the second silicon single crystal layer, and the side portion of the groove is the second silicon single crystal layer. It is formed so as to be parallel to the (111) plane. From the optical fiber holding substrate manufactured by these methods, the assembling method previously disclosed by the present inventor (Japanese Patent Application No. 5-35109).
Thus, an optical multicore connector is obtained, and the optical multicore connector and the optical integrated circuit board having the optical waveguide are joined.

【0008】図5は、上記(1)の光ファイバ保持基板
と光集積回路基板とを接合する手順を示す模式的な分解
斜視図である。即ち、上記光ファイバ保持基板を切断し
て基板7とし、該基板7の各溝5に光ファイバ8を並べ
た後、押さえ板9で固定して光多芯コネクタ10を得
る。上記溝5の幅は、光ファイバ8の直径に比して広く
とられている。その量は、±1μm程度であり、溝5に
光ファイバ8を容易に並べることができる。並べた光フ
ァイバ8は、該光ファイバ8を押さえ板9により溝5の
一方の側壁に押し付けることにより固定保持する。図6
は、得られた光多芯コネクタ10の模式的な断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic exploded perspective view showing a procedure of (1) joining the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate. That is, the optical fiber holding substrate is cut into a substrate 7, the optical fibers 8 are arranged in each groove 5 of the substrate 7, and then fixed by a pressing plate 9 to obtain an optical multicore connector 10. The width of the groove 5 is wider than the diameter of the optical fiber 8. The amount is about ± 1 μm, and the optical fibers 8 can be easily arranged in the groove 5. The arranged optical fibers 8 are fixed and held by pressing the optical fibers 8 against one side wall of the groove 5 by the pressing plate 9. Figure 6
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the obtained optical multicore connector 10.

【0009】次に、この光多芯コネクタ10と光導波路
30を有する光集積回路基板31とを接合するため、光
ファイバ8のコアに対して光導波路30の端面を突き合
わせるように重ね合わせた後、光ファイバ8の端面と光
導波路30の端面との光軸合わせを行う。上記重ね合わ
せは、図5に示すように、光導波路30を表面下に埋め
込んだ光集積回路基板31を光ファイバ8のコア部が表
面より突出した光多芯コネクタ10の該表面に伏せて配
置することにより行われる。また、光ファイバ8と光導
波路30との水平方向の光軸位置合わせは、光ファイバ
保持基板7と光集積回路基板31の両基板面上に予め形
成した合わせマーク(夫々11、32)を所定通りに合
わせることにより行われる。図7は、上記光軸合わせの
後の光多芯コネクタ10と光集積回路基板31との接合
状態を示す模式的な斜視図である。
Next, in order to join the optical multi-core connector 10 and the optical integrated circuit board 31 having the optical waveguide 30, the optical waveguide 8 is superposed so that the end face of the optical waveguide 30 abuts on the core of the optical fiber 8. After that, the optical axes of the end face of the optical fiber 8 and the end face of the optical waveguide 30 are aligned. In the superposition, as shown in FIG. 5, the optical integrated circuit board 31 in which the optical waveguide 30 is embedded under the surface is placed face down on the surface of the optical multicore connector 10 in which the core portion of the optical fiber 8 projects from the surface. It is done by doing. Further, the alignment of the optical axes of the optical fiber 8 and the optical waveguide 30 in the horizontal direction is performed by aligning predetermined alignment marks (11 and 32, respectively) on both substrate surfaces of the optical fiber holding substrate 7 and the optical integrated circuit substrate 31. It is done by adjusting to the street. FIG. 7 is a schematic perspective view showing a joined state of the optical multicore connector 10 and the optical integrated circuit board 31 after the optical axis alignment.

【0010】しかしながら、上記のようにして保持基板
を作製して光ファイバを固定保持し、さらに、光多芯コ
ネクタと光集積回路との接合体を作製することにより光
回路を形成すると、その光回路は、光の伝播が阻害さ
れ、また、光ファイバと光導波路との接続部での接続損
失が増大することが起きる。このような問題に対して、
従来、種々の提案がなされているが、なお、厳しい要請
がなされている。
However, when an optical circuit is formed by producing a holding substrate as described above, fixing and holding an optical fiber, and further producing a joined body of an optical multicore connector and an optical integrated circuit, the optical circuit is formed. In the circuit, the propagation of light is hindered and the connection loss at the connection between the optical fiber and the optical waveguide increases. For such problems,
Conventionally, various proposals have been made, but still severe demands have been made.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記事情に鑑み、形成された光回路が、光の伝播を
可及的に阻害せず、また、光ファイバと光導波路との接
続部での接続損失が可及的に増大しない光ファイバ保持
基板およびそれと光集積回路基板との接合体を提供する
ことにある。
Therefore, in view of the above circumstances, the object of the present invention is to prevent the formed optical circuit from obstructing the propagation of light as much as possible, and to provide the optical fiber and the optical waveguide. An object of the present invention is to provide an optical fiber holding substrate and a bonded body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate, in which the connection loss at the connection portion is not increased as much as possible.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するものであり、その第1の光ファイバ保持基板は、
第1のシリコン単結晶上にp型不純物の高濃度拡散層お
よび該p型不純物の高濃度拡散層上に第2のシリコン単
結晶層を形成し、該p型不純物の高濃度拡散層上に光フ
ァイバを装着する溝を有し、該溝の側部が該第2のシリ
コン単結晶層の(111)面に平行になるように形成さ
れた基板において、該溝の深さが該光ファイバの半径よ
り大きいことを特徴とし、その第2の光ファイバ保持基
板は、第1のシリコン単結晶上に酸化シリコン層および
該酸化シリコン層上に第2のシリコン単結晶層を形成
し、該第1のシリコン単結晶上に光ファイバを装着する
溝を有し、該溝の側部を該酸化シリコン層と該第2のシ
リコン単結晶層とで構成し、該溝の側部が該第2のシリ
コン単結晶層の(111)面に平行になるように形成さ
れた基板において、該溝の深さが該光ファイバの半径よ
り大きいことを特徴とする。
The present invention is to achieve the above object, and the first optical fiber holding substrate is
A p-type impurity high-concentration diffusion layer is formed on the first silicon single crystal, and a second silicon single-crystal layer is formed on the p-type impurity high-concentration diffusion layer, and the p-type impurity high-concentration diffusion layer is formed on the p-type impurity high-concentration diffusion layer. In a substrate having a groove for mounting an optical fiber, the side portion of the groove being parallel to the (111) plane of the second silicon single crystal layer, the depth of the groove is the optical fiber. The second optical fiber holding substrate has a silicon oxide layer formed on the first silicon single crystal and a second silicon single crystal layer formed on the silicon oxide layer. 1 has a groove for mounting an optical fiber on the silicon single crystal, the side portion of the groove is constituted by the silicon oxide layer and the second silicon single crystal layer, and the side portion of the groove is the second portion. In the substrate formed to be parallel to the (111) plane of the silicon single crystal layer of The depth of the groove being greater than the radius of the optical fiber.

【0013】また、本発明の、光ファイバ保持基板と光
集積回路基板との接合体は、光ファイバ保持基板に固定
保持された光ファイバの光軸と光集積回路基板に形成さ
れた光導波路の光軸とが同一に合わせられている該両基
板の接合体において、上記光ファイバ保持基板と該光集
積回路基板とが、該両基板の表面が同一の平面を共有す
るように、該両基板がそれらの端断面で接合されている
ことを特徴とする。
Further, the bonded body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate of the present invention comprises the optical axis of the optical fiber fixedly held on the optical fiber holding substrate and the optical waveguide formed on the optical integrated circuit substrate. In a joined body of the two substrates whose optical axes are aligned with each other, the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate are arranged so that the surfaces of the both substrates share the same plane. Are joined at their end cross-sections.

【0014】[0014]

【作用】本発明の光ファイバ保持基板は、前記従来の保
持基板、即ち、(1)第1のシリコン単結晶上にp型不
純物の高濃度拡散層および該p型不純物の高濃度拡散層
上に第2のシリコン単結晶層を形成し、該p型不純物の
高濃度拡散層上に光ファイバを装着する溝を有し、該溝
の側部が該第2のシリコン単結晶層の(111)面に平
行になるように形成された基板、または、(2)第1の
シリコン単結晶上に酸化シリコン層および該酸化シリコ
ン層上に第2のシリコン単結晶層を形成し、該第1のシ
リコン単結晶上に光ファイバを装着する溝を有し、該溝
の側部を該酸化シリコン層と該第2のシリコン単結晶層
とで構成し、該溝の側部が該第2のシリコン単結晶層の
(111)面に平行になるように形成された基板におい
て、該溝の深さが該光ファイバの半径より大きくされて
いる。
The optical fiber holding substrate of the present invention is the above-mentioned conventional holding substrate, that is, (1) a high concentration diffusion layer of p-type impurities and a high concentration diffusion layer of p-type impurities on the first silicon single crystal. A second silicon single crystal layer is formed on the second silicon single crystal layer, and a groove for mounting an optical fiber is provided on the high concentration diffusion layer of the p-type impurity. ) The substrate formed to be parallel to the plane, or (2) forming a silicon oxide layer on the first silicon single crystal and a second silicon single crystal layer on the silicon oxide layer, and Having a groove for mounting an optical fiber on the silicon single crystal, the side portion of the groove is constituted by the silicon oxide layer and the second silicon single crystal layer, and the side portion of the groove is the second side. In the substrate formed so as to be parallel to the (111) plane of the silicon single crystal layer, the depth of the groove is It is larger than the radius of the optical fiber.

【0015】このような溝の深さとすることにより、前
記本発明の目的を達成することができるのは、次の理由
によると推察される。即ち、前記従来の基板(1)にお
いて、溝5を構成するシリコン単結晶3が、該溝5の側
部の上端および頂部5aを形成し、この側部の上端およ
び頂部5aが光ファイバ8と接触している。また、この
状態では、接触が接触面積の著しく小さい線状または点
状の接触となるので、接触圧力が極めて高い。
The reason why the above-mentioned object of the present invention can be achieved by setting such a groove depth is presumed to be as follows. That is, in the conventional substrate (1), the silicon single crystal 3 forming the groove 5 forms the upper end and the top 5a of the side of the groove 5, and the upper end and the top 5a of this side form the optical fiber 8. Are in contact. Further, in this state, the contact is a linear or point-like contact with a remarkably small contact area, so that the contact pressure is extremely high.

【0016】しかるに、このシリコン単結晶3は劈開に
よって欠けを生じやすい。そこで、基板7に光ファイバ
8を装着する際や該基板7に光ファイバ8を装着した状
態では、上記上端および頂部5aは、該光ファイバ8の
端面と衝突したり接触圧力が耐圧強度を超えたりして欠
けを生じる。このことは、前記従来の基板(2)におい
ても同様である。この欠けが生ずると、光ファイバが固
定される水平位置すなわち光ファイバの光軸位置がずれ
て光ファイバと光導波路との接続部での接続損失が増大
する。また、この欠けで生じたシリコン単結晶の破片
は、光ファイバと光導波路の間の光軸上に侵入すると光
の伝播を阻害し、さらに、光ファイバと光導波路の間の
その他の場所に介在すると該光ファイバと該光導波路の
間の密着を阻害するので、光ファイバと光導波路との接
続部での接続損失が増大する。
However, the silicon single crystal 3 is likely to be chipped due to cleavage. Therefore, when the optical fiber 8 is mounted on the substrate 7 or when the optical fiber 8 is mounted on the substrate 7, the upper end and the top portion 5a collide with the end face of the optical fiber 8 or the contact pressure exceeds the pressure resistance strength. It causes a chip. This also applies to the conventional substrate (2). When this chipping occurs, the horizontal position where the optical fiber is fixed, that is, the optical axis position of the optical fiber shifts, and the connection loss at the connecting portion between the optical fiber and the optical waveguide increases. Moreover, the silicon single crystal fragments produced by this chip impede the propagation of light when they penetrate the optical axis between the optical fiber and the optical waveguide, and further intervene in other places between the optical fiber and the optical waveguide. Then, since the close contact between the optical fiber and the optical waveguide is hindered, the connection loss at the connecting portion between the optical fiber and the optical waveguide increases.

【0017】図1は、本発明の第1の光ファイバ保持基
板に光ファイバを装着した光多芯コネクタの模式的な断
面図である。本発明の光ファイバ保持基板12は、溝5
1の深さが該光ファイバ8の半径より大きくされている
ので、シリコン単結晶52が該溝51の側部の上端およ
び頂部51aにおいて光ファイバ8と接触していない。
従って、保持基板12に光ファイバ8を装着する際光フ
ァイバ8を該基板12の溝51の底部に這わせつつ導入
することにより、また、保持基板12に光ファイバ8を
装着した状態では接触が接触面積の著しく増大した面状
の接触となることにより、上記シリコン単結晶52が劈
開によって欠けを生じる機会が著しく減少する。これに
対して上記従来の光ファイバ保持基板7は、図6にも示
すように溝5の深さが該光ファイバ8の半径以下にされ
ている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an optical multicore connector in which an optical fiber is mounted on a first optical fiber holding substrate of the present invention. The optical fiber holding substrate 12 of the present invention has the groove 5
Since the depth of 1 is larger than the radius of the optical fiber 8, the silicon single crystal 52 is not in contact with the optical fiber 8 at the upper end of the side portion of the groove 51 and the top portion 51a.
Therefore, when the optical fiber 8 is mounted on the holding substrate 12, by introducing the optical fiber 8 while crawling to the bottom of the groove 51 of the substrate 12, there is no contact when the optical fiber 8 is mounted on the holding substrate 12. Due to the planar contact with the contact area remarkably increased, the chance that the silicon single crystal 52 is chipped due to the cleavage is significantly reduced. On the other hand, in the conventional optical fiber holding substrate 7, the depth of the groove 5 is set to be equal to or less than the radius of the optical fiber 8 as shown in FIG.

【0018】次に、本発明の、光ファイバ保持基板と光
集積回路基板との接合体は、上記本発明の光ファイバ保
持基板を使用するので、形成された光回路が、光の伝播
を阻害せず、また、光ファイバと光導波路との接続部で
の接続損失が増大しない。その上、前記従来の光ファイ
バ保持基板と光集積回路基板との接合体に比して、光導
波路と光ファイバとの垂直方向および水平方向の光軸位
置合わせや回路基板と保持基板との接合を極めて簡便か
つ正確に行うことができるものである。本発明の、光フ
ァイバ保持基板と光集積回路基板との接合体は、光ファ
イバ保持基板に固定保持された光ファイバの光軸と光集
積回路基板に形成された光導波路の光軸とが同一に合わ
せられている該両基板の接合体において、上記本発明の
光ファイバ保持基板と該光集積回路基板とが、該両基板
の表面が同一の平面を共有するように、該両基板がそれ
らの端断面で接合されていることを特徴とする。この条
件を満足させた上記接合体を作製する際、光導波路と光
ファイバとの垂直方向および水平方向の光軸位置合わせ
は、次のように行う。
Next, since the bonded body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate of the present invention uses the optical fiber holding substrate of the present invention, the formed optical circuit impedes the propagation of light. In addition, the connection loss at the connection between the optical fiber and the optical waveguide does not increase. In addition, as compared with the conventional bonded body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit board, vertical and horizontal optical axis alignment between the optical waveguide and the optical fiber and bonding of the circuit board and the holding substrate are performed. Can be performed extremely simply and accurately. In the joined body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate of the present invention, the optical axis of the optical fiber fixedly held on the optical fiber holding substrate and the optical axis of the optical waveguide formed on the optical integrated circuit substrate are the same. In the joined body of both the substrates, the optical fiber holding substrate of the present invention and the optical integrated circuit substrate are arranged so that the surfaces of the both substrates share the same plane. It is characterized in that it is joined at the end cross section. When manufacturing the above joined body satisfying this condition, the optical axis alignment between the optical waveguide and the optical fiber in the vertical direction and the horizontal direction is performed as follows.

【0019】光導波路と光ファイバとの垂直方向の光軸
位置合わせは、共有させようとする平面から光ファイバ
の光軸までの距離と該平面から光導波路までの距離とを
等しくされた光ファイバ保持基板と光集積回路基板と
を、該両基板の表面が同一の平面を共有するように、そ
れらの端断面で接合することにより成立する。上記両基
板の表面が同一の平面を共有するようにするには、該両
表面にまたがる透明な案内板を設けるのが好ましい。
In the optical axis alignment of the optical waveguide and the optical fiber in the vertical direction, the distance from the plane to be shared to the optical axis of the optical fiber and the distance from the plane to the optical waveguide are equalized. This is established by joining the holding substrate and the optical integrated circuit substrate at their end cross sections so that the surfaces of the both substrates share the same plane. In order for the surfaces of the both substrates to share the same plane, it is preferable to provide a transparent guide plate extending over the both surfaces.

【0020】図8および図9は、案内板を用いて上記垂
直方向の光軸位置合わせを行う手順の一例を示す模式的
な分解斜視図である。即ち、まず、案内板13、14を
用意し、それらの一部を光ファイバ保持基板12の上記
同一の平面15aに接着して、案内板13、14の他の
一部を突出させる。次に、光集積回路基板33の上記同
一の平面15bを上記案内板13、14の他の一部に密
着させつつ、上記両基板12、33の端断面である夫々
16、17同士を密着させればよい。また、この案内板
13、14と上記両基板12、33との密着を確認する
には、透明な案内板13、14の表面に単色光を照射し
て生成した干渉縞を観察する。案内板と基板とが密着す
るということは、(1)両者が一点で接触することと
(2)両者が平行であることの両方が満足されればよ
い。この(1)については、案内板と基板とを接近させ
ていくと干渉縞は移動するが、両者が接触すると干渉縞
の移動は停止する。また、(2)については、案内板と
基板とのあおり位置関係を干渉縞の間隔が大きくなるよ
うに調節すると、両者を平行に配することができる。
FIG. 8 and FIG. 9 are schematic exploded perspective views showing an example of a procedure for aligning the optical axis in the vertical direction using a guide plate. That is, first, the guide plates 13 and 14 are prepared, some of them are adhered to the same plane 15a of the optical fiber holding substrate 12, and the other parts of the guide plates 13 and 14 are projected. Next, while the same flat surface 15b of the optical integrated circuit board 33 is brought into close contact with the other part of the guide plates 13 and 14, the end sections 16 and 17 of both boards 12 and 33 are brought into close contact with each other. Just do it. In order to confirm the close contact between the guide plates 13 and 14 and the substrates 12 and 33, the interference fringes generated by irradiating the surfaces of the transparent guide plates 13 and 14 with monochromatic light are observed. The close contact between the guide plate and the substrate may satisfy both (1) both contact at one point and (2) both are parallel. With regard to (1), the interference fringes move when the guide plate and the substrate are brought close to each other, but when the two come into contact with each other, the movement of the interference fringes stops. Regarding (2), if the tilting positional relationship between the guide plate and the substrate is adjusted so that the distance between the interference fringes becomes large, the two can be arranged in parallel.

【0021】次に、光導波路34と光ファイバ8との水
平方向の光軸位置合わせは、光ファイバ保持基板12と
光集積回路基板33の両基板面上あるいは上記案内板上
に予め形成した合わせマークを利用して接合することに
より成立する。合わせマークが両基板面上に形成された
場合、この合わせマークは、各々の端断面まで達してい
るものが好ましい。図8および図9には、光ファイバ保
持基板12の面上の合わせマーク35と光集積回路基板
33の面上の合わせマーク36とが各々の基板の端断面
(夫々16、17)まで達して形成されている。そし
て、両基板上に形成された合わせマーク35、36が所
定通りに合致するように両基板の位置関係を調節する。
また、合わせマークが案内板上に形成された場合、該案
内板上に形成された合わせマークと対応する基板上に形
成された合わせマークとが所定通りに合致するよう該案
内板を通して観察しながら調節する。
Next, the optical axis alignment of the optical waveguide 34 and the optical fiber 8 in the horizontal direction is performed by preliminarily aligning the optical fiber holding substrate 12 and the optical integrated circuit substrate 33 on both substrate surfaces or on the guide plate. It is established by joining using the mark. When the alignment marks are formed on both substrate surfaces, it is preferable that the alignment marks reach the respective end cross sections. 8 and 9, the alignment mark 35 on the surface of the optical fiber holding substrate 12 and the alignment mark 36 on the surface of the optical integrated circuit substrate 33 reach the end cross sections (16 and 17 respectively) of each substrate. Has been formed. Then, the positional relationship between both substrates is adjusted so that the alignment marks 35 and 36 formed on both substrates match each other as desired.
Further, when the alignment mark is formed on the guide plate, while observing through the guide plate so that the alignment mark formed on the guide plate and the alignment mark formed on the corresponding substrate match in a predetermined manner. Adjust.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

[実施例1]図3(a)〜(f)の過程を経て、図1に
示す光ファイバ保持基板を作製した。但し、溝の深さを
相違させたので、図3の溝5に相当するものを溝51と
した。まず、板面方位が(110)の第1のシリコン単
結晶基板1を用意し、この基板1の表面に高濃度の硼素
を拡散させて、深さ3μm、表面でのドーパント濃度1
020cm−3のp型不純物の高濃度拡散層2を形成し
た(図3(a))。なお、ドーパント濃度は、2次イオ
ンスペクトロコピー(SIMS)により測定した。次
に、エッチングを受ける層として厚さ57μmの第2の
シリコン単結晶層3をエピタキシャル成長させた(図3
(b))。上記第2のシリコン単結晶層3の表面を熱酸
化し、厚さ0.2μmの酸化シリコン層4を形成した
(図3(c))。そして、この酸化シリコン層4にフォ
トレジスト6を塗布後、露光、現像により250μmお
きに3列の、幅124μm、長さ30mmの窓を形成し
た(図3(c))。その後、このフォトレジストパター
ン6をマスクとして、HF:HFN4:H2O=1:1
5:5なる組成の弗酸水溶液により酸化シリコン層4を
除去した(図3(d))。さらに、この開口部を通し
て、上記第2のシリコン単結晶層3を、60℃の50重
量%KOH水溶液により除去した(図3(e))。この
異方性エッチングに続いて、酸化シリコン層4を上記弗
酸水溶液で除去した(図3(f))。このようにして作
製された溝51は、深さ67.5μm、幅127μm、
長さ30mmであった。最後に、合わせマークを次のよ
うに形成した。すなわち、中央の溝51に装着される光
ファイバの中心位置(光ファイバが圧接される溝の側部
から該溝の内部へ62.5μmの位置)から両側1mm
の所2カ所に一辺を有する直線状のパターン35を、金
属クロムを蒸着してリフトオフすることにより形成し
た。
[Example 1] The optical fiber holding substrate shown in Fig. 1 was manufactured through the processes of Figs. 3 (a) to 3 (f). However, since the depths of the grooves are different, the groove 51 corresponds to the groove 5 in FIG. First, a first silicon single crystal substrate 1 having a plate orientation of (110) is prepared, and a high concentration of boron is diffused on the surface of the substrate 1 to a depth of 3 μm and a dopant concentration of 1 on the surface.
A high-concentration p-type impurity diffusion layer 2 of 020 cm −3 was formed (FIG. 3A). The dopant concentration was measured by secondary ion spectroscopy (SIMS). Next, a second silicon single crystal layer 3 having a thickness of 57 μm was epitaxially grown as a layer to be etched (FIG. 3).
(B)). The surface of the second silicon single crystal layer 3 was thermally oxidized to form a silicon oxide layer 4 having a thickness of 0.2 μm (FIG. 3C). Then, after applying the photoresist 6 to the silicon oxide layer 4, three windows having a width of 124 μm and a length of 30 mm were formed every 250 μm by exposure and development (FIG. 3C). Then, using this photoresist pattern 6 as a mask, HF: HFN 4 : H 2 O = 1: 1
The silicon oxide layer 4 was removed with an aqueous solution of hydrofluoric acid having a composition of 5: 5 (FIG. 3D). Further, the second silicon single crystal layer 3 was removed through this opening with a 50 wt% KOH aqueous solution at 60 ° C. (FIG. 3E). Following this anisotropic etching, the silicon oxide layer 4 was removed with the hydrofluoric acid aqueous solution (FIG. 3 (f)). The groove 51 thus manufactured has a depth of 67.5 μm, a width of 127 μm,
The length was 30 mm. Finally, the alignment mark was formed as follows. That is, 1 mm from both sides from the center position of the optical fiber mounted in the central groove 51 (62.5 μm position from the side of the groove where the optical fiber is pressure-contacted to the inside of the groove).
A linear pattern 35 having one side at two places was formed by depositing metallic chromium and lifting off.

【0023】このようにして作製した光ファイバ保持基
板から光多芯コネクタを得、図8および図9のようにし
て該光多芯コネクタと光導波路を有する光集積回路基板
とを接合した。即ち、上記保持基板を幅5mm、長さ2
5mmに切断して基板12とし、該基板12の各溝51
に光ファイバ8(直径120μm)を並べた後、その上
からバネと押さえ板9で固定して光多芯コネクタ37を
得た。この際、各溝51と光ファイバ8との接触による
機械的損傷の発生は認められなかった。図1は、得られ
た光多芯コネクタ37の模式的な断面図である。
An optical multicore connector was obtained from the optical fiber holding substrate manufactured in this manner, and the optical multicore connector and the optical integrated circuit board having the optical waveguide were joined as shown in FIGS. 8 and 9. That is, the holding substrate has a width of 5 mm and a length of 2
The substrate 12 is cut into 5 mm and each groove 51 of the substrate 12 is cut.
After arranging the optical fibers 8 (diameter: 120 μm) on the optical fiber, the spring and the pressing plate 9 were fixed from above to obtain an optical multicore connector 37. At this time, no mechanical damage was observed due to the contact between each groove 51 and the optical fiber 8. FIG. 1 is a schematic sectional view of the obtained optical multicore connector 37.

【0024】次に、この光多芯コネクタ37と250μ
m間隔で3本の光導波路34を有する光集積回路基板3
3とを接合した。その際、光集積回路基板33には、合
わせマークとして、上記光ファイバの中心位置に対応す
る位置から両側1mmの所2カ所に一辺を有するストラ
イプ状のパターン36を、金属クロムを蒸着してリフト
オフすることにより形成しておいた。まず、案内板とし
て、幅1.5mm、長さ5mm、厚さ0.5mmの透明
ガラス板13、14を用い、該透明ガラス板13、14
を光ファイバ保持基板12上に該基板12の端断面16
から2.5mmの長さだけ突出するように配置して接着
した。次に、光集積回路基板33を、その端断面17を
光ファイバ保持基板12の端断面16に対向させて配置
し、上記透明ガラス板13、14の下面に近接させた。
そして、単色光を透明ガラス板13、14を経て光集積
回路基板33に照射した。すると透明ガラス板13、1
4の表面と光集積回路基板33の表面とは平行でないた
め、干渉縞が観察された。透明ガラス板13、14の表
面と光集積回路基板33の表面とを接近させていくと、
干渉縞は移動し、両表面がある箇所で接触したときその
移動は停止した。それに続いて、透明ガラス板13、1
4の表面と光集積回路基板33の表面とのあおり位置関
係を調節して干渉縞の間隔が大きくなるようにし、該両
表面を平行にした。こうして、透明ガラス板13、14
と光ファイバ保持基板12および光集積回路基板33と
を平行に密着させた。
Next, the optical multi-core connector 37 and 250 μ
Optical integrated circuit board 3 having three optical waveguides 34 at m intervals
3 was joined. At that time, a stripe-shaped pattern 36 having two sides 1 mm on both sides from the position corresponding to the center position of the optical fiber is formed on the optical integrated circuit substrate 33 as a registration mark by vapor deposition of metallic chromium and lift-off. It was formed by doing. First, as the guide plate, transparent glass plates 13 and 14 having a width of 1.5 mm, a length of 5 mm and a thickness of 0.5 mm are used.
On the optical fiber holding substrate 12 and the end cross section 16 of the substrate 12.
It was arranged and adhered so as to protrude by a length of 2.5 mm. Next, the optical integrated circuit board 33 was arranged with its end cross section 17 facing the end cross section 16 of the optical fiber holding substrate 12, and was brought close to the lower surfaces of the transparent glass plates 13 and 14.
Then, monochromatic light was applied to the optical integrated circuit board 33 through the transparent glass plates 13 and 14. Then the transparent glass plates 13, 1
Since the surface of No. 4 and the surface of the optical integrated circuit board 33 are not parallel, interference fringes were observed. When the surfaces of the transparent glass plates 13 and 14 and the surface of the optical integrated circuit board 33 are brought closer to each other,
The interference fringes moved and stopped when both surfaces touched at some point. Following that, the transparent glass plates 13, 1
The tilting positional relationship between the surface of No. 4 and the surface of the optical integrated circuit substrate 33 was adjusted so that the distance between the interference fringes was increased, and both surfaces were made parallel. Thus, the transparent glass plates 13, 14
The optical fiber holding substrate 12 and the optical integrated circuit substrate 33 were adhered in parallel to each other.

【0025】さらに、上記密着状態を保ちつつ、光集積
回路基板33の端断面17に光ファイバ保持基板12の
端断面16を密着させた。その次に、上記両基板の水平
方向の位置合わせを行うために、該両基板上に形成され
ている合わせマークである35と36が該両基板端断面
である16と17においてぴったり一致するようにし
た。この後、紫外線硬化樹脂を光集積回路基板33と透
明ガラス板13、14の間に含浸させ、紫外光の照射に
より硬化させた。最後に、光ファイバ8を光集積回路基
板33の端断面17に当たるまで光ファイバ保持基板1
2の溝51に沿わせて押し込んだ。図2は、作製された
光ファイバ保持基板と光集積回路基板との接合体38を
模式的に示す斜視図である。以上のように光多芯コネク
タ37と光集積回路基板33とを接合する際、光多芯コ
ネクタ37から欠落した破片に起因する接続損失の増大
も認められず、光ファイバ8と光導波路34との接続損
失はいずれも、0.5dB以下であった。
Furthermore, the end cross section 16 of the optical fiber holding substrate 12 was brought into close contact with the end cross section 17 of the optical integrated circuit board 33 while maintaining the above-mentioned close contact state. Then, in order to align the both substrates in the horizontal direction, the alignment marks 35 and 36 formed on the both substrates are exactly aligned with each other at both the end cross sections 16 and 17. I chose Thereafter, an ultraviolet curable resin was impregnated between the optical integrated circuit board 33 and the transparent glass plates 13 and 14 and cured by irradiation with ultraviolet light. Finally, until the optical fiber 8 hits the end cross section 17 of the optical integrated circuit board 33, the optical fiber holding board 1
It was pushed along the groove 51 of 2. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the manufactured joined body 38 of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate. As described above, when the optical multi-core connector 37 and the optical integrated circuit board 33 are joined together, no increase in connection loss due to a broken piece missing from the optical multi-core connector 37 is observed, and the optical fiber 8 and the optical waveguide 34 are connected. The connection loss of each was 0.5 dB or less.

【0026】[実施例2]図4(a)〜(f)の過程を
経た光ファイバ保持基板を作製した。但し、溝の深さを
相違させたので、図4の溝27に相当するものを溝53
とした。まず、板面方位が(100)の第1のシリコン
単結晶基板23と板面方位が(110)の第2のシリコ
ン単結晶基板24とを鏡面を対向させ、酸素雰囲気中、
1100℃で20分熱処理することにより、これら基板
の表面に厚さ0.25μmの酸化シリコン層である夫々
21、22を形成した後、これらシリコン単結晶基板2
3、24の鏡面を重ね合わせ、酸素雰囲気中、1100
℃で10分熱処理した。この処理により、第1のシリコ
ン単結晶基板23と第2のシリコン単結晶基板24との
間に厚さ0.50μmの均一な酸化シリコン層25が形
成された(図4(a))。次に、第2のシリコン単結晶
基板24を研磨して該基板24の厚みを57μmにした
(図4(b))。この第2のシリコン単結晶層24の表
面を酸化し、厚さ0.5μmの酸化シリコン層26を形
成した(図4(c))。そして、この酸化シリコン層2
6にフォトレジスト28を塗布後、露光、現像により2
50μmおきに3列の、幅124μm、長さ30mmの
窓を形成した(図4(c))。その後、このフォトレジ
ストパターン28をマスクとして、HF:HFN4:H2
O=1:15:5なる組成の弗酸水溶液により酸化シリ
コン層26を除去した(図4(d))。さらに、この開
口部を通して、上記第2のシリコン単結晶層24を、6
0℃の50重量%KOH水溶液により除去した(図4
(e))。この異方性エッチングに続いて、酸化シリコ
ン層25および26を上記弗酸水溶液で除去した(図4
(f))。このようにして作製された溝53は、深さ6
7.5μm、幅127μm、長さ30mmであった。
[Example 2] An optical fiber holding substrate was manufactured through the steps of FIGS. 4 (a) to 4 (f). However, since the depths of the grooves are made different, the groove 53 of FIG.
And First, the first silicon single crystal substrate 23 having a plate surface orientation of (100) and the second silicon single crystal substrate 24 having a plate surface orientation of (110) are mirror-faced to each other in an oxygen atmosphere,
After heat treatment at 1100 ° C. for 20 minutes to form silicon oxide layers 21 and 22 having a thickness of 0.25 μm on the surfaces of these substrates, the silicon single crystal substrate 2
Mirror surfaces of 3 and 24 are piled up and 1100 in oxygen atmosphere
It heat-processed at 10 degreeC for 10 minutes. By this treatment, a uniform silicon oxide layer 25 having a thickness of 0.50 μm was formed between the first silicon single crystal substrate 23 and the second silicon single crystal substrate 24 (FIG. 4A). Next, the second silicon single crystal substrate 24 was polished to a thickness of 57 μm (FIG. 4B). The surface of the second silicon single crystal layer 24 was oxidized to form a silicon oxide layer 26 having a thickness of 0.5 μm (FIG. 4 (c)). And this silicon oxide layer 2
6 is coated with photoresist 28, then exposed and developed to 2
Three windows each having a width of 124 μm and a length of 30 mm were formed at intervals of 50 μm (FIG. 4C). Then, using this photoresist pattern 28 as a mask, HF: HFN 4 : H 2
The silicon oxide layer 26 was removed with an aqueous solution of hydrofluoric acid having a composition of O = 1: 15: 5 (FIG. 4 (d)). Further, through the opening, the second silicon single crystal layer 24 is
It was removed by a 50 wt% KOH aqueous solution at 0 ° C. (FIG. 4).
(E)). Following this anisotropic etching, the silicon oxide layers 25 and 26 were removed with the hydrofluoric acid solution (FIG. 4).
(F)). The groove 53 thus manufactured has a depth of 6
The thickness was 7.5 μm, the width was 127 μm, and the length was 30 mm.

【0027】これ以後は、実施例1と同様に試験した。
その結果は、実施例1とほとんど同様であった。即ち、
光多芯コネクタを得る際、各溝52と光ファイバとの接
触による機械的損傷の発生は認められなかった。また、
光多芯コネクタと光集積回路基板とを接合する際、光多
芯コネクタから欠落した破片に起因する接続損失の増大
も認められず、光ファイバと光導波路との接続損失はい
ずれも、0.5dB以下であった。
After that, the same test as in Example 1 was conducted.
The results were almost the same as in Example 1. That is,
When obtaining the optical multicore connector, no mechanical damage was observed due to the contact between each groove 52 and the optical fiber. Also,
When the optical multicore connector and the optical integrated circuit board were joined, no increase in the connection loss due to the broken pieces missing from the optical multicore connector was observed, and the connection loss between the optical fiber and the optical waveguide was 0. It was 5 dB or less.

【0028】[比較例]図3のようにして光ファイバ保
持基板を作製し(溝5は、深さ52.5μm、幅127
μm、長さ30mmであった)、実施例1と同様にして
光多芯コネクタを作製した後、図5のようにしてこの光
多芯コネクタと光集積回路基板とを接合した。即ち、光
導波路30を表面下に埋め込んだ光集積回路基板31を
光ファイバ8のコア部が表面より突出した光多芯コネク
タ10の該表面に伏せて配置しながら、光ファイバ8の
コアに対して光導波路30の端面を突き合わせるように
重ね合わせた。そして、光ファイバ8の端面と光導波路
30の端面との光軸合わせを行った。こうして図7に示
す光多芯コネクタ10と光集積回路基板31との接合体
を作製した結果、光多芯コネクタから欠落した破片の光
軸上への侵入によると思われる突発的な接続損失の増大
が38%観測された。
[Comparative Example] An optical fiber holding substrate was prepared as shown in FIG. 3 (the groove 5 has a depth of 52.5 μm and a width 127.
After manufacturing an optical multicore connector in the same manner as in Example 1, the optical multicore connector and the optical integrated circuit board were joined together as shown in FIG. That is, while arranging the optical integrated circuit board 31 in which the optical waveguide 30 is embedded below the surface so as to face the surface of the optical multicore connector 10 in which the core portion of the optical fiber 8 projects from the surface, And the end faces of the optical waveguides 30 were overlapped with each other. Then, the optical axes of the end face of the optical fiber 8 and the end face of the optical waveguide 30 were aligned. As a result of manufacturing the joined body of the optical multicore connector 10 and the optical integrated circuit board 31 shown in FIG. 7 in this way, a sporadic connection loss, which is considered to be caused by the intrusion of fragments missing from the optical multicore connector onto the optical axis, An increase of 38% was observed.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明により、形成された光回路が、光
の伝播を阻害され、また、光ファイバと光導波路との接
続部での接続損失が増大するという問題がきわめて少な
い光ファイバ保持基板およびそれと光集積回路基板との
接合体を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the formed optical circuit has an extremely small problem that the propagation of light is hindered and the connection loss at the connecting portion between the optical fiber and the optical waveguide increases. It is also possible to provide a joined body of the same and an optical integrated circuit board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光ファイバ保持基板の一実施例を模式
的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of an optical fiber holding substrate of the present invention.

【図2】本発明の光ファイバ保持基板と光集積回路基板
との接合体の一実施例を模式的に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an embodiment of a bonded body of the optical fiber holding substrate and the optical integrated circuit substrate of the present invention.

【図3】(a)〜(f)は、従来の光ファイバ保持基板
の作製の一過程を模式的に示す断面図である。
3A to 3F are cross-sectional views schematically showing one process of manufacturing a conventional optical fiber holding substrate.

【図4】(a)〜(f)は、従来の光ファイバ保持基板
の作製の他の過程を模式的に示す断面図である。
4A to 4F are cross-sectional views schematically showing another process of manufacturing a conventional optical fiber holding substrate.

【図5】比較例において、光多芯コネクタと光集積回路
基板とを接合する手順を示す模式的な分解斜視図であ
る。
FIG. 5 is a schematic exploded perspective view showing a procedure for joining an optical multicore connector and an optical integrated circuit board in a comparative example.

【図6】比較例における光多芯コネクタを模式的に示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing an optical multicore connector in a comparative example.

【図7】比較例における光多芯コネクタと光集積回路基
板との接合状態を示す模式的な斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a joined state of an optical multicore connector and an optical integrated circuit board in a comparative example.

【図8】実施例1において、光多芯コネクタと光集積回
路基板とを接合する手順を示す模式的な分解斜視図であ
る。
FIG. 8 is a schematic exploded perspective view showing a procedure for joining the optical multicore connector and the optical integrated circuit board in the first embodiment.

【図9】実施例1において、光多芯コネクタと光集積回
路基板とを接合する図8に続く手順を示す模式的な分解
斜視図である。
FIG. 9 is a schematic exploded perspective view showing a procedure following that of FIG. 8 for joining the optical multicore connector and the optical integrated circuit board in the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、23、24 シリコン単結晶
基板 2 p型不純物の高
濃度拡散層 3、52 シリコン単結晶 4、21、22、25、26 酸化シリコン層 5、27、51、53 溝 5a、51a 溝の側部の上端
および頂部 6、28 フォトレジスト
パターン 7、12 光ファイバ保持
基板 8 光ファイバ 9 押さえ板 10、37 光多芯コネクタ 11、32、35、36 合わせマーク 13、14 案内板 15a、15b 共有する平面 16 光ファイバ保持
基板の端断面 17 光集積回路基板
の端断面 30、34 光導波路 31、33 光集積回路基板 38 光ファイバ保持
基板と光集積回路基板との接合体
1, 23, 24 Silicon single crystal substrate 2 P-type impurity high-concentration diffusion layer 3, 52 Silicon single crystal 4, 21, 22, 25, 26 Silicon oxide layer 5, 27, 51, 53 Groove 5a, 51a Groove side Top and top of parts 6, 28 Photoresist pattern 7, 12 Optical fiber holding substrate 8 Optical fiber 9 Holding plate 10, 37 Optical multi-core connector 11, 32, 35, 36 Alignment mark 13, 14 Guide plate 15a, 15b Share Plane 16 End Cross Section of Optical Fiber Holding Substrate 17 End Cross Section of Optical Integrated Circuit Board 30, 34 Optical Waveguide 31, 33 Optical Integrated Circuit Board 38 Bonded Body of Optical Fiber Holding Board and Optical Integrated Circuit Board

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のシリコン単結晶上にp型不純物の
高濃度拡散層および該p型不純物の高濃度拡散層上に第
2のシリコン単結晶層を形成し、該p型不純物の高濃度
拡散層上に光ファイバを装着する溝を有し、該溝の側部
が該第2のシリコン単結晶層の(111)面に平行にな
るように形成された基板において、該溝の深さが該光フ
ァイバの半径より大きいことを特徴とする光ファイバ保
持基板。
1. A high-concentration diffusion layer of p-type impurities is formed on a first silicon single crystal, and a second silicon single-crystal layer is formed on the high-concentration diffusion layer of p-type impurities. In a substrate having a groove for mounting an optical fiber on the concentration diffusion layer and having side portions of the groove parallel to the (111) plane of the second silicon single crystal layer, the depth of the groove is increased. Is larger than the radius of the optical fiber, an optical fiber holding substrate.
【請求項2】 第1のシリコン単結晶上に酸化シリコン
層および該酸化シリコン層上に第2のシリコン単結晶層
を形成し、該第1のシリコン単結晶上に光ファイバを装
着する溝を有し、該溝の側部を該酸化シリコン層と該第
2のシリコン単結晶層とで構成し、該溝の側部が該第2
のシリコン単結晶層の(111)面に平行になるように
形成された基板において、該溝の深さが該光ファイバの
半径より大きいことを特徴とする光ファイバ保持基板。
2. A silicon oxide layer is formed on the first silicon single crystal, and a second silicon single crystal layer is formed on the silicon oxide layer, and a groove for mounting an optical fiber is formed on the first silicon single crystal. And a side portion of the groove is formed of the silicon oxide layer and the second silicon single crystal layer, and a side portion of the groove is the second side.
In the substrate formed so as to be parallel to the (111) plane of the silicon single crystal layer, the optical fiber holding substrate, wherein the depth of the groove is larger than the radius of the optical fiber.
【請求項3】 光ファイバ保持基板に固定保持された光
ファイバの光軸と光集積回路基板に形成された光導波路
の光軸とが同一に合わせられている該両基板の接合体に
おいて、請求項1または請求項2に記載の光ファイバ保
持基板と該光集積回路基板とが、該両基板の表面が同一
の平面を共有するように、該両基板がそれらの端断面で
接合されていることを特徴とする光ファイバ保持基板と
光集積回路基板との接合体。
3. A bonded body of both substrates, wherein an optical axis of an optical fiber fixedly held on an optical fiber holding substrate and an optical axis of an optical waveguide formed on an optical integrated circuit substrate are aligned with each other. The optical fiber holding substrate according to claim 1 or 2 and the optical integrated circuit substrate are joined together at their end cross-sections so that the surfaces of both substrates share the same plane. A joined body of an optical fiber holding substrate and an optical integrated circuit substrate characterized by the above.
【請求項4】 光ファイバ保持基板の表面と光集積回路
基板の表面が同一の平面を共有するために、該両表面に
またがる透明な案内板を設けた請求項3に記載の光ファ
イバ保持基板と光集積回路基板との接合体。
4. The optical fiber holding substrate according to claim 3, wherein the surface of the optical fiber holding substrate and the surface of the optical integrated circuit substrate share the same plane, and therefore, a transparent guide plate extending over both surfaces is provided. And an optical integrated circuit board.
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