JP2003121766A - Manufacturing method for optical component and optical switch - Google Patents
Manufacturing method for optical component and optical switchInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光部品の製造方法
及び光スイッチに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical component manufacturing method and an optical switch.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の光部品の製造方法として、たと
えばエレクトロニクス実装学会誌Vol.3 No. 6 (2000)
P.470〜P.475に開示されたようなものが知られている。
このエレクトロニクス実装学会誌Vol.3 No. 6 (2000)
P.470〜P.475に開示された光部品の製造方法では、ま
ず、平面光導波路基板と光学素子との位置合わせを平面
光導波路基板の上面と光学素子の下面とに形成した合わ
せマークに基づいて行っている。平面光導波路基板と光
学素子とに形成された合わせマークを撮像し、両合わせ
マークの位置が一致するように平面光導波路基板あるい
は光学素子を移動させている。その後、両者を位置決め
した状態で加熱し、光学素子を平面光導波路基板に接合
(ボンディング)している。2. Description of the Related Art As a method of manufacturing an optical component of this type, for example, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging Vol. 3 No. 6 (2000).
The ones disclosed in P.470 to P.475 are known.
Journal of Japan Institute of Electronics Packaging Vol.3 No. 6 (2000)
In the method of manufacturing an optical component disclosed in P.470 to P.475, first, the alignment of the planar optical waveguide substrate and the optical element is performed with the alignment mark formed on the upper surface of the planar optical waveguide substrate and the lower surface of the optical element. It is based on. An image of the alignment mark formed on the flat optical waveguide substrate and the optical element is imaged, and the flat optical waveguide substrate or the optical element is moved so that the positions of both alignment marks match. After that, the both are positioned and heated to bond (bond) the optical element to the planar optical waveguide substrate.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面光
導波路基板と光学素子とに形成した合わせマークを用い
た位置合わせでは、平面光導波路基板あるいは光学素子
を移動させるために0.1μm単位での位置再現性を有
する駆動機構が必要となるとともに、その駆動機構で位
置決めした状態を維持したまま加熱して接合する必要が
ある。このため、平面光導波路基板と光学素子とを精度
よく接合するためには高価かつ複雑な位置合わせ装置が
必要となる。また、位置合わせ工程自体も複雑なものと
なってしまう。However, in the alignment using the alignment marks formed on the planar optical waveguide substrate and the optical element, the position in units of 0.1 μm for moving the planar optical waveguide substrate or the optical element. A drive mechanism having reproducibility is required, and it is necessary to heat and bond while maintaining the state of being positioned by the drive mechanism. For this reason, an expensive and complicated alignment device is required to accurately bond the planar optical waveguide substrate and the optical element. In addition, the alignment process itself becomes complicated.
【0004】また、平面光導波路基板と光学素子との接
合に関して以下のような問題点も存在する。陽極接合を
採用する場合には、平面光導波路基板と光学素子のいず
れかが特定のイオンを含んだ材料でなければならないと
いう問題がある。直接接合を採用する場合には、たとえ
ばシリコン(Si)同士の接合で約1000℃に加熱す
る必要があり、溶融等の問題がある。液相接合を採用す
る場合には、液相状態の時に位置ずれが生じるおそれが
あり、位置精度の維持が困難であるという問題がある。Further, there are the following problems regarding the joining of the flat optical waveguide substrate and the optical element. When anodic bonding is adopted, there is a problem that either the planar optical waveguide substrate or the optical element must be a material containing specific ions. When the direct joining is adopted, for example, it is necessary to heat the silicon (Si) to about 1000 ° C. and there is a problem such as melting. In the case of adopting liquid phase bonding, there is a possibility that misalignment may occur in the liquid phase state and it is difficult to maintain positional accuracy.
【0005】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、光導波路が形成された第1の基板と所定の光学素子
を有する第2の基板とを極めて簡易に接合することが可
能な光部品の製造方法及び光スイッチを提供することを
課題とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to very easily bond a first substrate having an optical waveguide and a second substrate having a predetermined optical element to each other. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a component and an optical switch.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光部品の製
造方法は、光導波路が形成された第1の基板と、所定の
光学素子を有し該光学素子を光導波路に対して移動させ
る駆動機構が形成された第2の基板とを対向させた光部
品の製造方法であって、第1の基板及び第2の基板に対
し接合可能な材料からなる接合部材を第1の基板と第2
の基板との間に挟み込み、第1の基板と接合部材とを接
合する一方、第2の基板と接合部材を接合することを特
徴としている。According to the method of manufacturing an optical component of the present invention, a first substrate having an optical waveguide and a predetermined optical element are moved to the optical waveguide. A method of manufacturing an optical component in which a second substrate on which a drive mechanism is formed is opposed to the first substrate, and a joining member made of a material that can be joined to the first substrate and the second substrate is provided on the first substrate and the second substrate. Two
It is characterized in that it is sandwiched between the first substrate and the joining member and the second substrate and the joining member are joined together.
【0007】本発明に係る光部品の製造方法は、第1の
基板及び第2の基板に対し接合可能な材料からなる接合
部材を第1の基板と第2の基板との間に挟み込んで第1
の基板と接合部材とを接合する一方、第2の基板と接合
部材とを接合するので、接合部材の材料として第1の基
板及び第2の基板との接合に適した材料を選択すればよ
く、第1の基板及び第2の基板の材料を接合に適したも
のに変更する必要はなく、両基板を極めて簡易に接合す
ることができる。In the method of manufacturing an optical component according to the present invention, a joining member made of a material that can be joined to the first substrate and the second substrate is sandwiched between the first substrate and the second substrate. 1
Since the second substrate and the joining member are joined while the second substrate and the joining member are joined together, a material suitable for joining the first substrate and the second substrate may be selected as the material of the joining member. It is not necessary to change the materials of the first substrate and the second substrate to ones suitable for bonding, and both substrates can be bonded very easily.
【0008】また、本発明に係る光部品の製造方法は、
光導波路が第1面上に形成された第1の基板と、所定の
光学素子を有し該光学素子を光導波路に対して移動させ
る駆動機構が第2面上に形成された第2の基板とを、第
1面と第2面とを対向させて接合した光部品の製造方法
であって、第1面上の第1位置に第1窪み部を形成し、
第2面上の第1位置に対応する第2位置に第2窪み部を
形成し、第1の基板及び第2の基板に対し接合可能な材
料からなる接合部材を第1位置と第2位置との間に挟み
込み、第1の基板と接合部材とを接合する一方、第2の
基板と接合部材を接合することを特徴としている。The method of manufacturing an optical component according to the present invention is
A first substrate having an optical waveguide formed on a first surface, and a second substrate having a predetermined optical element and a drive mechanism for moving the optical element with respect to the optical waveguide formed on a second surface. Is a method of manufacturing an optical component in which a first surface and a second surface are opposed to each other and bonded, and a first recessed portion is formed at a first position on the first surface,
A second recess is formed at a second position corresponding to the first position on the second surface, and a bonding member made of a material that can be bonded to the first substrate and the second substrate is used as the first position and the second position. The first substrate and the joining member are joined to each other by sandwiching the first substrate and the joining member, and the second substrate and the joining member are joined to each other.
【0009】本発明に係る光部品の製造方法は、第1の
基板及び第2の基板に対し接合可能な材料からなる接合
部材を第1の基板と第2の基板との間に挟み込んで第1
の基板と接合部材とを接合する一方、第2の基板と接合
部材とを接合するので、接合部材の材料として第1の基
板及び第2の基板との接合に適した材料を選択すればよ
く、第1の基板及び第2の基板の材料を接合に適したも
のに変更する必要はなく、両基板を極めて簡易に接合す
ることができる。In the method of manufacturing an optical component according to the present invention, a joining member made of a material that can be joined to the first and second substrates is sandwiched between the first and second substrates. 1
Since the second substrate and the joining member are joined while the second substrate and the joining member are joined together, a material suitable for joining the first substrate and the second substrate may be selected as the material of the joining member. It is not necessary to change the materials of the first substrate and the second substrate to ones suitable for bonding, and both substrates can be bonded very easily.
【0010】また、本発明に係る光部品の製造方法で
は、第1位置と第2位置との間に接合部材を挟み込むの
で、第1の基板と第2の基板とを位置精度を確保した状
態で接合することが可能となる。また、各々が対応する
第1位置と第2位置との間に接合部材を挟み込むことに
より第1の基板と第2の基板とを位置決めしているの
で、従来の技術のように合わせマークを用いた位置決め
よりも、両基板を安価且つ容易に位置決めすることがで
きる。Further, in the method for manufacturing an optical component according to the present invention, since the joining member is sandwiched between the first position and the second position, the first substrate and the second substrate are kept in the positional accuracy. It is possible to join with. Further, since the first substrate and the second substrate are positioned by sandwiching the joining member between the corresponding first position and second position, the alignment mark is used as in the prior art. Both substrates can be positioned inexpensively and easily as compared with the conventional positioning.
【0011】また、第1の基板と接合部材とを陽極接合
する一方、第2の基板と接合部材を陽極接合することが
好ましい。また、第1の基板と接合部材とを液相接合す
る一方、第2の基板と接合部材を液相接合することが好
ましい。いずれの場合においても、既存の接合手法を用
いることで、両基板をより一層安価且つ簡易に接合する
ことができる。Further, it is preferable that the first substrate and the joining member are anodically joined, while the second substrate and the joining member are anodically joined. Further, it is preferable that the first substrate and the bonding member are liquid-phase bonded while the second substrate and the bonding member are liquid-phase bonded. In any case, by using the existing bonding method, both substrates can be bonded more inexpensively and easily.
【0012】また、接合部材は、円柱状の外形を有して
いることが好ましい。この場合には、簡素な構成であり
ながら、従来の技術と同等の位置決め精度を容易に確保
することができる。The joining member preferably has a columnar outer shape. In this case, it is possible to easily secure the positioning accuracy equivalent to that of the conventional technique, though the configuration is simple.
【0013】また、接合部材は、球状の外形を有してい
ることが好ましい。この場合には、簡素な構成でありな
がら、従来の技術と同等の位置決め精度を容易に確保す
ることができる。Further, the joining member preferably has a spherical outer shape. In this case, it is possible to easily secure the positioning accuracy equivalent to that of the conventional technique, though the configuration is simple.
【0014】一方、本発明に係る光スイッチは、光導波
路が第1面上に形成された第1の基板と、所定の光学素
子を有し該光学素子を光導波路に対して移動させる駆動
機構が第2面上に形成された第2の基板とを第1面と第
2面とを対向させて接合した光スイッチであって、第1
面上の第1位置に形成された第1窪み部と、第2面上の
第1位置に対応する第2位置に形成された第2窪み部
と、第1の基板及び第2の基板に対し接合可能な材料か
らなり、第1位置と第2位置との間に挟み込まれて第1
の基板及び第2の基板と接合される接合部材とを有して
いることを特徴としている。On the other hand, the optical switch according to the present invention has a drive mechanism that has a first substrate having an optical waveguide formed on a first surface and a predetermined optical element, and moves the optical element with respect to the optical waveguide. Is an optical switch in which a first substrate and a second substrate formed on the second surface are joined with the first surface and the second surface facing each other.
A first recess formed at a first position on the surface, a second recess formed at a second position corresponding to the first position on the second surface, and a first substrate and a second substrate. It is made of a material capable of being joined to each other, and is sandwiched between the first position and the second position, and
And a joining member joined to the second substrate.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る光部品の
製造方法及び光スイッチについて図面を参照して説明す
る。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有す
る要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明
は省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method of manufacturing an optical component and an optical switch according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same function will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【0016】まず、図1及び図2に基づいて、本実施形
態に係る光スイッチ1の構成について説明する。 図1
は、本発明の実施形態に係る光スイッチを示す概略図で
あり、図2はそのII−II線断面図である。なお、図
1においては、後述するシリコン基板13の図示を省略
している。First, the configuration of the optical switch 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Figure 1
[Fig. 2] is a schematic view showing an optical switch according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II thereof. Note that, in FIG. 1, the illustration of a silicon substrate 13 described later is omitted.
【0017】光スイッチ1は2×2スイッチである。光
スイッチ1は平面光導波路基板2を備えている。この平
面光導波路基板2には光導波路A,Bが形成されてい
る。光導波路A,Bは所定の角度をもって交差するよう
に設けられている。平面光導波路基板2は、シリコン
(Si)基板3と、シリコン基板3の表面に形成された
石英ガラス層4とを備える。この石英ガラス層4は、パ
ターンニングされた光導波路A,Bに相当するコアと、
コアを覆うようにシリコン基板上に形成されたクラッド
とを含んでいる。入出力端(平面光導波路基板2の端
部)における光導波路A,Bの間隔は、250μmに設
定されている。平面光導波路基板2上には、絶縁層5
(例えば二酸化ケイ素(SiO2)からなる)が設けら
れている。The optical switch 1 is a 2 × 2 switch. The optical switch 1 includes a flat optical waveguide substrate 2. Optical waveguides A and B are formed on the planar optical waveguide substrate 2. The optical waveguides A and B are provided so as to intersect each other at a predetermined angle. The planar optical waveguide substrate 2 includes a silicon (Si) substrate 3 and a quartz glass layer 4 formed on the surface of the silicon substrate 3. The quartz glass layer 4 includes cores corresponding to the patterned optical waveguides A and B,
And a clad formed on the silicon substrate so as to cover the core. The distance between the optical waveguides A and B at the input / output end (the end of the planar optical waveguide substrate 2) is set to 250 μm. An insulating layer 5 is formed on the planar optical waveguide substrate 2.
(For example made of silicon dioxide (SiO 2 )).
【0018】この平面光導波路基板2の表面には、光導
波路A,Bとの各交差部分において光導波路A,Bの各
光軸を横切るように直線状に延びる溝Tが形成されてい
る。溝Tは、光導波路A,Bの端面が露出する程度の深
さを有する。本実施形態においては、厚さ850μmの
平面光導波路基板2を用い、この平面光導波路基板2に
幅55μm、深さ50μmの溝Tをダイシング技術によ
り形成している。On the surface of the planar optical waveguide substrate 2, there is formed a groove T which linearly extends so as to cross each optical axis of the optical waveguides A and B at each intersection with the optical waveguides A and B. The groove T has a depth such that the end faces of the optical waveguides A and B are exposed. In this embodiment, a planar optical waveguide substrate 2 having a thickness of 850 μm is used, and a groove T having a width of 55 μm and a depth of 50 μm is formed in the planar optical waveguide substrate 2 by a dicing technique.
【0019】このような平面光導波路基板2上にはミラ
ーデバイス6が載置されている。ミラーデバイス6は、
絶縁層5上に固定された片持ち梁構造の可動部材7を有
し、この可動部材7は、光スイッチ1の幅方向に対して
垂直な方向に溝Tまで延びている。可動部材7は例えば
シリコンで形成され、その厚みは50μmである。な
お、可動部材7の材質であるシリコンには、硼素等の不
純物をドーピングすることで、導電性を持たせている。
可動部材7の先端側部分には、複数本の櫛歯8aからな
る櫛歯部8が形成されている。また、可動部材7の先端
部には、溝Tにより規定される空間内での光導波路A,
Bの光路上を通る光を遮断するミラー9(所定の光学素
子)が固定されており、このミラー9は溝T内に入り込
むように構成されており、可動部材7により、溝Tによ
り規定される空間内に保持された状態となる。ミラー9
は、例えば厚さが30μm、高さが50μm、幅が50
μmという寸法を有している。A mirror device 6 is mounted on such a flat optical waveguide substrate 2. The mirror device 6 is
The movable member 7 having a cantilever structure is fixed on the insulating layer 5, and the movable member 7 extends to the groove T in a direction perpendicular to the width direction of the optical switch 1. The movable member 7 is made of, for example, silicon and has a thickness of 50 μm. Silicon, which is the material of the movable member 7, is made conductive by doping impurities such as boron.
A comb tooth portion 8 including a plurality of comb teeth 8 a is formed on the tip side portion of the movable member 7. Further, at the tip of the movable member 7, the optical waveguide A in the space defined by the groove T,
A mirror 9 (predetermined optical element) that blocks light passing on the optical path of B is fixed, and this mirror 9 is configured to enter the groove T, and is defined by the movable member 7 by the groove T. It will be held in the space. Mirror 9
Is, for example, 30 μm in thickness, 50 μm in height, and 50 in width.
It has a dimension of μm.
【0020】また、絶縁層5上には、可動部材7に対向
する長細い電極10が設けられている。この電極10
は、可動部材7に対して平行に溝Tまで延びている。電
極10も、可動部材7と同様に導電性を持ったシリコン
で形成され、その厚みは50μmとなっている。電極1
0における櫛歯部8に対向する部位には、複数本の櫛歯
11aからなる櫛歯部11が形成されており、櫛歯11
aが櫛歯部8の各櫛歯8a間に入り込むように構成され
ている。ここで、可動部材7及び電極10は、ミラー9
を光導波路A,Bに対して移動させるための駆動機構と
して機能する。On the insulating layer 5, an elongated electrode 10 facing the movable member 7 is provided. This electrode 10
Extend to the groove T in parallel with the movable member 7. Similarly to the movable member 7, the electrode 10 is also made of conductive silicon and has a thickness of 50 μm. Electrode 1
A comb tooth portion 11 composed of a plurality of comb teeth 11 a is formed in a portion of 0 which faces the comb tooth portion 8.
It is configured such that a enters between the comb teeth 8a of the comb tooth portion 8. Here, the movable member 7 and the electrode 10 are the mirror 9
Functions as a drive mechanism for moving the optical waveguides with respect to the optical waveguides A and B.
【0021】このような可動部材7及び電極10上に
は、例えば二酸化ケイ素(SiO2)からなる絶縁層1
2が設けられている。この絶縁層12の厚みは、例えば
2μmである。そして、絶縁層12上にはシリコン基板
13が設けられている。An insulating layer 1 made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on the movable member 7 and the electrode 10.
Two are provided. The insulating layer 12 has a thickness of 2 μm, for example. A silicon substrate 13 is provided on the insulating layer 12.
【0022】また、可動部材7と電極10は電圧源14
を介して接続されており、この電圧源14により可動部
材7と電極10との間に所定の電圧を印可することで、
可動部材7と電極10との間に静電気力が発生する。そ
して、この静電気力によって、可動部材7が可動部材7
の基端部7aを支点としてたわみ、これに伴ってミラー
9が溝Tの底面に沿って可動部材7の延在方向に対して
ほぼ垂直な矢印P方向に例えば50μmだけ移動する。The movable member 7 and the electrode 10 are connected to the voltage source 14
The voltage source 14 applies a predetermined voltage between the movable member 7 and the electrode 10,
An electrostatic force is generated between the movable member 7 and the electrode 10. The electrostatic force causes the movable member 7 to move.
The base 9a is bent with the base end portion 7a as a fulcrum, and accordingly, the mirror 9 moves along the bottom surface of the groove T by 50 μm in the arrow P direction substantially perpendicular to the extending direction of the movable member 7.
【0023】このような光スイッチ1において、初期状
態(OFF状態)では、可動部材7はまっすぐ延びてい
る。この状態では、ミラー9は溝Tにて規定される空間
内における光導波路A,Bの光路に対して進出した状態
となり、たとえば光導波路A上を通る光はミラー9で反
射して光導波路Bに導かれる。一方、電圧源14により
可動部材7と電極10との間に所定の電圧を印可する
と、可動部材7と電極10との間に生じる静電気力によ
って可動部材7の先端側部分が電極10に引き寄せら
れ、ミラー9が電極10側に移動する。この状態(ON
状態)では、ミラー9は溝Tにて規定される空間内にお
ける光導波路A,Bの光路に対して退出した状態とな
り、たとえば光導波路A上を通る光は溝Tをスルーして
再び光導波路Aに導かれる。In such an optical switch 1, in the initial state (OFF state), the movable member 7 extends straight. In this state, the mirror 9 is in a state of advancing with respect to the optical paths of the optical waveguides A and B in the space defined by the groove T. For example, light passing on the optical waveguide A is reflected by the mirror 9 and is reflected by the optical waveguide B. Be led to. On the other hand, when a predetermined voltage is applied between the movable member 7 and the electrode 10 by the voltage source 14, the tip end portion of the movable member 7 is attracted to the electrode 10 by the electrostatic force generated between the movable member 7 and the electrode 10. , The mirror 9 moves to the electrode 10 side. This state (ON
(State), the mirror 9 is in a state of withdrawing with respect to the optical paths of the optical waveguides A and B in the space defined by the groove T. For example, light passing on the optical waveguide A passes through the groove T and again enters the optical waveguide. Guided by A.
【0024】このとき、電極10には櫛歯部11が設け
られているので、電極10全体の表面積が大きくなる。
このため、可動部材7と電極10との間に発生する静電
気力が大きくなる。これにより、可動部材7と電極10
との間に印可する電圧値を低くしたり、可動部材7の長
さを短くすることができる。At this time, since the comb-teeth portion 11 is provided on the electrode 10, the surface area of the electrode 10 as a whole is increased.
Therefore, the electrostatic force generated between the movable member 7 and the electrode 10 becomes large. Thereby, the movable member 7 and the electrode 10
It is possible to reduce the voltage value applied between and and to shorten the length of the movable member 7.
【0025】ここで、図3に基づいて、ミラーデバイス
6の製作プロセスの一例を説明しておく。An example of the manufacturing process of the mirror device 6 will be described with reference to FIG.
【0026】まず、SOI(Silicon On Insulator)ウ
ェハを用意する。このウェハは、厚さ500μmのシリ
コン(Si)基板23上に、厚さ3μmのSiO2層2
4を形成し、このSiO2層24上に厚さ50μmのS
i層25を形成したものである(図3(a)参照)。次
いで、フォトリソグラフィーによって、Si層25上
に、可動部材7、電極10等を形成するための厚さ2μ
mのレジストパターン26を形成する(図3(b)参
照)。次いで、そのレジストパターン26をマスクとし
て、反応性イオンエッチングによりSi層25をエッチ
ングする(図3(c)参照)。次いで、厚さ50μmの
フォトレジスト27によりフォトリソグラフィーを行
い、ミラー9を形成するためのパターンを形成する(図
3(d)参照)。次いで、例えばニッケルめっきにより
ミラー部28を形成し、レジスト27を除去する(図3
(e)参照)。次いで、フッ酸を用いたウェットエッチ
ングによりSiO2層(犠牲層)24を除去する。これ
により、パターン幅の小さい部分の下のSiO2層24
が完全に除去され、片持ち梁が形成される(図3(f)
参照)。First, an SOI (Silicon On Insulator) wafer is prepared. This wafer consists of a silicon (Si) substrate 23 having a thickness of 500 μm and a SiO 2 layer 2 having a thickness of 3 μm.
4 is formed, and S having a thickness of 50 μm is formed on the SiO 2 layer 24.
The i layer 25 is formed (see FIG. 3A). Then, a thickness of 2 μm for forming the movable member 7, the electrode 10 and the like on the Si layer 25 by photolithography.
A resist pattern 26 of m is formed (see FIG. 3B). Next, using the resist pattern 26 as a mask, the Si layer 25 is etched by reactive ion etching (see FIG. 3C). Then, photolithography is performed with a photoresist 27 having a thickness of 50 μm to form a pattern for forming the mirror 9 (see FIG. 3D). Next, the mirror portion 28 is formed by nickel plating, for example, and the resist 27 is removed (FIG. 3).
(See (e)). Then, the SiO 2 layer (sacrificial layer) 24 is removed by wet etching using hydrofluoric acid. As a result, the SiO 2 layer 24 under the portion having a small pattern width is formed.
Are completely removed and a cantilever is formed (Fig. 3 (f)).
reference).
【0027】続いて、図4〜図7に基づいて、上述した
構成の光スイッチ1の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the optical switch 1 having the above-described structure will be described with reference to FIGS.
【0028】第1の基板30は、図4(B)にも示され
るように、表面に石英ガラス層30b(上述した石英ガ
ラス層4に相当)が形成されたシリコン基板30a(上
述したシリコン基板3に相当)からなる。石英ガラス層
30bの厚さは約30μmである。第1の基板30の一
方面(第1面)側には、図4(A)に示されるように、
後に切断分離される多数個の平面光導波路基板2に相当
する部分32が形成されている。そして、第1の基板3
0の一方面(平面光導波路基板2に相当する部分32が
形成されている面)における平面光導波路基板2に相当
する部分32が形成されている領域の外側の所定の位置
(第1位置)に、第1窪み部31を形成する。本実施形
態においては、第1窪み部31を3箇所形成している。As shown in FIG. 4B, the first substrate 30 is a silicon substrate 30a (the above-mentioned silicon substrate) having a quartz glass layer 30b (corresponding to the above-mentioned quartz glass layer 4) formed on the surface thereof. (Corresponding to 3). The thickness of the quartz glass layer 30b is about 30 μm. On the one surface (first surface) side of the first substrate 30, as shown in FIG.
Portions 32 corresponding to a large number of flat optical waveguide substrates 2 to be cut and separated later are formed. Then, the first substrate 3
A predetermined position (first position) outside the region where the portion 32 corresponding to the planar optical waveguide substrate 2 is formed on one surface of 0 (the surface where the portion 32 corresponding to the planar optical waveguide substrate 2 is formed) Then, the first recess 31 is formed. In the present embodiment, the first recess 31 is formed at three places.
【0029】第1窪み部31は、図4(B)に示される
ように、断面がV字形の溝とされている。第1窪み部3
1(溝)はダイシング技術等の切削により形成する。こ
のとき、第1窪み部31(溝)は±1μm程度の精度で
加工形成されることになる。本実施形態においては、第
1窪み部31(溝)の幅は200μm程度に設定されて
おり、その深さは、100μm程度に設定されている。
また、第1窪み部31(溝)の底部の角度は90度とな
っている。As shown in FIG. 4B, the first recess 31 is a groove having a V-shaped cross section. First depression 3
1 (groove) is formed by cutting using a dicing technique or the like. At this time, the first recess 31 (groove) is processed and formed with an accuracy of about ± 1 μm. In this embodiment, the width of the first recess 31 (groove) is set to about 200 μm, and the depth thereof is set to about 100 μm.
The angle of the bottom of the first recess 31 (groove) is 90 degrees.
【0030】第2の基板40は、シリコン基板(上述し
たシリコン基板13に相当)からなり、第2の基板40
の一方面(第2面)側には、図5(A)に示されるよう
に、後に切断分離される多数個のミラーデバイス6に相
当する部分42が形成されている。そして、第2の基板
40の一方面(ミラーデバイス6に相当する部分42が
形成されている面)におけるミラーデバイス6に相当す
る部分42が形成されている領域の外側の第1窪み部3
1に対応する位置(第2位置)に、第2窪み部41を形
成する。本実施形態においては、第2窪み部41を3箇
所形成している。The second substrate 40 is made of a silicon substrate (corresponding to the above-mentioned silicon substrate 13), and the second substrate 40
As shown in FIG. 5A, a portion 42 corresponding to a large number of mirror devices 6 to be cut and separated later is formed on the one surface (second surface) side. Then, the first recessed portion 3 outside the region where the portion 42 corresponding to the mirror device 6 is formed on the one surface of the second substrate 40 (the surface where the portion 42 corresponding to the mirror device 6 is formed).
The second recess 41 is formed at a position (second position) corresponding to 1. In this embodiment, the 2nd hollow part 41 is formed in 3 places.
【0031】第2窪み部41は、図5(B)に示される
ように、第1窪み部31と同じく断面がV字形の溝とさ
れている。第2の基板40はSi基板であるので、第2
の基板40の一方面(第2面)側の表面部分の材質はシ
リコンからなり、第2窪み部41(溝)は100面を表
面として結晶異方性エッチングにより形成する。このと
き、第2窪み部41(溝)は0.1μm単位程度の精度
で加工形成されることになる。本実施形態においては、
第2窪み部41(溝)の幅は200μm程度に設定され
ており、その深さは、300μm程度に設定されてい
る。また、第2窪み部41(溝)の底部の角度は70度
となっている。As shown in FIG. 5B, the second recess 41 is a groove having a V-shaped cross section like the first recess 31. Since the second substrate 40 is a Si substrate,
The material of the surface portion on the one surface (second surface) side of the substrate 40 is made of silicon, and the second recess 41 (groove) is formed by crystal anisotropic etching with 100 surface as the surface. At this time, the second recess 41 (groove) is processed and formed with an accuracy of the order of 0.1 μm. In this embodiment,
The width of the second recess 41 (groove) is set to about 200 μm, and the depth thereof is set to about 300 μm. The angle of the bottom of the second recess 41 (groove) is 70 degrees.
【0032】次に、図6(A)及び(B)に示されるよ
うに、第1の基板30と第2の基板40とを一体化す
る。このとき、第1の基板30の一方面(第1面)と第
2の基板40の一方面(第2面)とを対向させる。第1
の基板30の一方面が第2の基板40に対向する面とな
り、第2の基板40の一方面が第1の基板30に対向す
る面となる。そして、第1の基板30と第2の基板40
とを対向させて一体化する際に、第1位置と第2位置と
の間、すなわち対応する第1窪み部31と第2窪み部4
1との間に接合部材50を挟み込む。Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the first substrate 30 and the second substrate 40 are integrated. At this time, one surface (first surface) of the first substrate 30 and one surface (second surface) of the second substrate 40 are opposed to each other. First
One surface of the substrate 30 is a surface facing the second substrate 40, and one surface of the second substrate 40 is a surface facing the first substrate 30. Then, the first substrate 30 and the second substrate 40
When they are opposed to each other and integrated with each other, between the first position and the second position, that is, the corresponding first hollow portion 31 and second hollow portion 4
The joining member 50 is sandwiched between the first and second members.
【0033】接合部材50は、第1の基板30の及び第
2の基板40に対し接合可能な材料からなり、本実施形
態においてはパイレックスガラス(ほうけい酸ガラスに
ナトリウム(Na)をドープしたもの)からなる。この
接合部材50は、図6に示されるように、円柱状の外形
を有しており、その直径は約100μmに設定されてい
る。第1窪み部31と第2窪み部41との間に接合部材
50を挟み込んだ状態では、図6(B)にも示されるよ
うに、接合部材50と第1の基板30のシリコン基板3
0a部分とが接している。The joining member 50 is made of a material that can be joined to the first substrate 30 and the second substrate 40, and in this embodiment, Pyrex glass (borosilicate glass doped with sodium (Na)). ) Consists of. As shown in FIG. 6, this joining member 50 has a cylindrical outer shape, and its diameter is set to about 100 μm. In the state where the joining member 50 is sandwiched between the first hollow portion 31 and the second hollow portion 41, as shown in FIG. 6B, the joining member 50 and the silicon substrate 3 of the first substrate 30.
It is in contact with the 0a part.
【0034】なお、接合部材50は、図7に示されるよ
うに、球状の外形を有していてもよい。ここで、第1窪
み部31及び第2窪み部41(溝)の深さ及び幅、接合
部材50の大きさ(直径等)を調節することにより、第
1の基板30と第2の基板40との間隔を所望の値に設
定することができる。The joining member 50 may have a spherical outer shape, as shown in FIG. Here, the first substrate 30 and the second substrate 40 are adjusted by adjusting the depths and widths of the first depressions 31 and the second depressions 41 (grooves) and the size (diameter, etc.) of the joining member 50. The interval between and can be set to a desired value.
【0035】次に、上述したように第1の基板30と第
2の基板40との間に接合部材50を挟み込み込んだ状
態で、第1の基板30と接合部材50とを陽極接合する
一方、第2の基板40と接合部材50とを陽極接合す
る。これらの陽極接合は、420℃に加熱した状態で第
1の基板30及び第2の基板40側に400V程度の負
の電圧を10分間程度印加することにより行う。これに
より、パイレックスガラス中のNaイオンが移動して第
1の基板30、第2の基板40のシリコンと結合して、
第1の基板30と接合部材50とが接合すると共に、第
2の基板40と接合部材50とが接合し、接合部材50
を介した状態で第1の基板30と第2の基板40とが一
体化する。平面光導波路基板2に相当する部分32とミ
ラーデバイス6に相当する部分42には予め所望の位置
に接着剤等を塗布しておき、液相接合する。接合部材5
0としてパイレックスガラスを用いた場合、シリコンと
の熱膨張係数が同程度であるので、温度変化時に破損す
るようなことはない。Next, as described above, the first substrate 30 and the bonding member 50 are anodically bonded while the bonding member 50 is sandwiched between the first substrate 30 and the second substrate 40. , The second substrate 40 and the bonding member 50 are anodically bonded. The anodic bonding is performed by applying a negative voltage of about 400 V to the first substrate 30 and the second substrate 40 side for about 10 minutes while heating at 420 ° C. As a result, Na ions in the Pyrex glass move and bond with the silicon of the first substrate 30 and the second substrate 40,
The first substrate 30 and the joining member 50 are joined together, and the second substrate 40 and the joining member 50 are joined together.
The first substrate 30 and the second substrate 40 are integrated with each other through the. An adhesive or the like is applied in advance to desired portions on the portion 32 corresponding to the planar optical waveguide substrate 2 and the portion 42 corresponding to the mirror device 6, and liquid phase bonding is performed. Joining member 5
When Pyrex glass is used as 0, the coefficient of thermal expansion of silicon is almost the same as that of silicon, so that it does not break when the temperature changes.
【0036】接合部材50の材料は、上述したパイレッ
クスガラスの他に、アルミナほうけい酸ガラス(SiO
2−B2O2−Al2O3)にナトリウム又はリチウム(L
i)をドープしたもの、アルミニウム(Al)等を用い
てもよい。たとえば、アルミナほうけい酸ガラスにNa
又はLiをドープしたものを用いる場合、陽極接合は、
350℃に加熱した状態で第1の基板30及び第2の基
板40側に100V程度の負の電圧を10分間程度印加
することにより行えばよい。In addition to the Pyrex glass described above, the material of the joining member 50 is alumina borosilicate glass (SiO 2).
2 -B 2 O 2 -Al 2 O 3) sodium or lithium (L
A material doped with i), aluminum (Al), or the like may be used. For example, alumina borosilicate glass with Na
Alternatively, when using Li-doped one, the anodic bonding is
It may be performed by applying a negative voltage of about 100 V to the first substrate 30 and the second substrate 40 side for about 10 minutes in a state of being heated to 350 ° C.
【0037】また、陽極接合の代わりに、液相接合を用
いるようにしてもよい。液相接合ずる場合には、接合部
材50の材料として、低融点ガラス、金(Ag)を用い
ることができる。これらの材料を用いた場合、接合部材
50が変形して第1の基板30と第2の基板40とを密
着することになる。このように、第1の基板30と第2
の基板40とが密着した状態で、平面光導波路基板2に
相当する部分32とミラーデバイス6に相当する部分4
2とを陽極接合するようにしてもよい。Liquid phase bonding may be used instead of anodic bonding. In the case of liquid phase bonding, low melting point glass or gold (Ag) can be used as the material of the bonding member 50. When these materials are used, the joining member 50 is deformed to bring the first substrate 30 and the second substrate 40 into close contact with each other. Thus, the first substrate 30 and the second substrate 30
In a state in which the substrate 40 and the substrate 40 are closely attached, a portion 32 corresponding to the planar optical waveguide substrate 2 and a portion 4 corresponding to the mirror device 6
You may make it anodic-bond to 2 and.
【0038】しかる上で、公知のダイシング技術等を用
いて、一体化された第1の基板30と第2の基板40を
同時に切断する。一体化された第1の基板30と第2の
基板40は、ダイシング装置(図示せず)に固定された
後、一体的に切断されて、図1及び図2に示されるよう
に、複数個の光スイッチ1に分離される。Then, the integrated first substrate 30 and second substrate 40 are simultaneously cut by using a known dicing technique or the like. The integrated first substrate 30 and second substrate 40 are fixed to a dicing device (not shown) and then cut into a plurality of pieces, as shown in FIGS. 1 and 2. The optical switch 1 is separated.
【0039】このように、本実施形態においては、第1
の基板30及び第2の基板40に対し接合可能な材料か
らなる接合部材50を第1の基板30と第2の基板40
との間に挟み込んで第1の基板30と接合部材50とを
接合する一方、第2の基板40と接合部材50とを接合
するので、接合部材50の材料として第1の基板30及
び第2の基板40との接合に適した材料を選択すればよ
く、第1の基板30及び第2の基板40の材料を接合に
適したものに変更する必要はなく、両基板30,40を
極めて簡易に接合することができる。As described above, in this embodiment, the first
The bonding member 50 made of a material that can be bonded to the first substrate 30 and the second substrate 40 is attached to the first substrate 30 and the second substrate 40.
Since the first substrate 30 and the joining member 50 are joined by being sandwiched between the first substrate 30 and the joining member 50, the second substrate 40 and the joining member 50 are joined to each other. It suffices to select a material suitable for bonding with the substrate 40, and it is not necessary to change the materials for the first substrate 30 and the second substrate 40 to those suitable for bonding. Can be joined to.
【0040】また、本実施形態においては、第1の基板
30と第2の基板40とを対向させて一体化する際に、
第1位置と第2位置との間、すなわち第1の基板30の
第1面上に形成された第1窪み部31(溝)と第2の基
板40の第2面上に形成された第2窪み部41(溝)と
の間に接合部材50を挟み込むので、第1の基板30と
第2の基板40とを位置精度を確保した状態で接合する
ことが可能となる。また、各々が対応する第1位置と第
2位置との間、すなわち対応した位置に形成した第1窪
み部31と第2窪み部41との間に接合部材50を挟み
込むことにより第1の基板30と第2の基板40とを位
置決めしているので、従来の技術のように合わせマーク
を用いた位置決めよりも、両基板30,40を安価且つ
容易に位置決めすることができる。Further, in this embodiment, when the first substrate 30 and the second substrate 40 are opposed to each other and integrated,
Between the first position and the second position, that is, the first recess 31 (groove) formed on the first surface of the first substrate 30 and the second recess formed on the second surface of the second substrate 40. Since the joining member 50 is sandwiched between the two recesses 41 (grooves), it is possible to join the first substrate 30 and the second substrate 40 in a state in which positional accuracy is ensured. Further, by sandwiching the joining member 50 between the corresponding first position and the corresponding second position, that is, between the corresponding first recess 31 and the corresponding second recess 41, the first substrate is formed. Since the substrate 30 and the second substrate 40 are positioned, both the substrates 30 and 40 can be positioned inexpensively and easily as compared with the positioning using the alignment mark as in the conventional technique.
【0041】また、本実施形態においては、第1の基板
30に形成された第1窪み部31と第2の基板40に形
成された第2窪み部41は、断面がV字形の溝である。
これにより、簡素な構成でありながら、従来の技術と同
等の位置決め精度を容易に確保することができる。Further, in this embodiment, the first recess 31 formed on the first substrate 30 and the second recess 41 formed on the second substrate 40 are grooves having a V-shaped cross section. .
As a result, it is possible to easily secure the positioning accuracy equivalent to that of the conventional technique, even though the configuration is simple.
【0042】また、本実施形態においては、接合部材5
0は、円柱状の外形あるいは球状の外形を有している。
これにより、簡素な構成でありながら、従来の技術と同
等の位置決め精度を容易に確保することができる。In this embodiment, the joining member 5 is also used.
0 has a cylindrical outer shape or a spherical outer shape.
As a result, it is possible to easily secure the positioning accuracy equivalent to that of the conventional technique, even though the configuration is simple.
【0043】また、本実施形態においては、第1の基板
30と接合部材50とを陽極接合する一方、第2の基板
40と接合部材50を陽極接合している。また、第1の
基板30と接合部材50とを液相接合する一方、第2の
基板40と接合部材50を液相接合している。これらの
いずれによっても、既存の接合手法を用いることで、両
基板をより一層安価且つ簡易に接合することができる。Further, in this embodiment, the first substrate 30 and the joining member 50 are anodically joined, while the second substrate 40 and the joining member 50 are anodically joined. Further, the first substrate 30 and the joining member 50 are liquid-phase joined, while the second substrate 40 and the joining member 50 are liquid-phase joined. With any of these, by using the existing bonding method, both substrates can be bonded more inexpensively and easily.
【0044】また、本実施形態の光スイッチ1にあって
は、可動部材7の先端部にミラー9を固定し、このミラ
ー9を溝Tに沿って可動部材7の延在方向に対してほぼ
垂直な方向(ほぼ光スイッチ幅方向)に移動させるよう
可動部材7を駆動する構成としたので、ミラー9の変位
量が少なくて済む。また、可動部材7を片持ち梁構造と
したので、両持ち梁構造を採用する場合に比べてミラー
9を所定量変位させる駆動力が小さくて済み、これに加
えて可動部材7と電極10とを一体成形したことで、電
極10の規模を小さくできる。これにより、電極10を
可動部材7に沿って長細くできるため、光スイッチ1の
幅寸法を小さくできる。従って、光スイッチ1の小型化
および高集積化が図られ、光スイッチ1のアレイ化を容
易に達成することが可能となる。Further, in the optical switch 1 of the present embodiment, the mirror 9 is fixed to the tip of the movable member 7, and the mirror 9 is substantially aligned with the groove T in the extending direction of the movable member 7. Since the movable member 7 is driven so as to move in the vertical direction (almost the width direction of the optical switch), the displacement amount of the mirror 9 can be small. Further, since the movable member 7 has a cantilever structure, the driving force for displacing the mirror 9 by a predetermined amount is small compared to the case where the double-supported beam structure is adopted. In addition to this, the movable member 7 and the electrode 10 are By integrally molding, the scale of the electrode 10 can be reduced. Thereby, the electrode 10 can be elongated along the movable member 7, so that the width dimension of the optical switch 1 can be reduced. Therefore, the optical switch 1 can be miniaturized and highly integrated, and the array of the optical switch 1 can be easily achieved.
【0045】次に、図8〜図10に基づいて、本実施形
態に係る光スイッチ1の変形例の構成について説明す
る。 図8は、本発明の実施形態に係る光スイッチの変
形例を示す概略図であり、図9はそのIX−IX線断面
図であり、図10はそのX−X線断面図である。なお、
図8においては、図1と同様に、シリコン基板13の図
示を省略している。図8〜図10に示す変形例において
は、第1窪み部及び第2窪み部を光スイッチ側に形成す
る構成となっている。Next, the configuration of a modification of the optical switch 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram showing a modification of the optical switch according to the embodiment of the present invention, FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX, and FIG. 10 is a sectional view taken along the line XX. In addition,
In FIG. 8, as in FIG. 1, the silicon substrate 13 is not shown. In the modified examples shown in FIGS. 8 to 10, the first recess and the second recess are formed on the optical switch side.
【0046】光スイッチ101は、上述した光スイッチ
1と同じく、2×2スイッチである。光スイッチ101
は平面光導波路基板2を有し、この平面光導波路基板2
には、その第1面(ミラーデバイス6に対向する面)に
おける光導波路A,Bが形成された領域の外側の第1位
置に、第1窪み部131(たとえば、断面がV字形の
溝)が形成されている。第1窪み部131は、平面光導
波路基板2の長手方向、すなわち溝Tと交差(たとえ
ば、直交)する方向に延びて設けられている。ここで、
平面光導波路基板2は第1の基板として機能する。第1
窪み部131(溝)は、上述した第1窪み部31(溝)
と同じく、ダイシング技術等の切削により形成する。こ
のとき、第1窪み部131(溝)は±1μm程度の精度
で加工形成されることになる。The optical switch 101 is a 2 × 2 switch, like the optical switch 1 described above. Optical switch 101
Has a planar optical waveguide substrate 2, and this planar optical waveguide substrate 2
At a first position outside the region where the optical waveguides A and B are formed on the first surface (the surface facing the mirror device 6) of the first recess 131 (for example, a groove having a V-shaped cross section). Are formed. The first recess 131 is provided so as to extend in the longitudinal direction of the planar optical waveguide substrate 2, that is, in the direction intersecting (for example, orthogonal to) the groove T. here,
The planar optical waveguide substrate 2 functions as a first substrate. First
The depression 131 (groove) is the above-mentioned first depression 31 (groove).
Similar to the above, it is formed by cutting such as dicing technology. At this time, the first recess 131 (groove) is processed and formed with an accuracy of about ± 1 μm.
【0047】ミラーデバイス6(シリコン基板13)に
は、その第2面(平面光導波路基板2に対向する面)に
おける駆動機構(可動部材7及び電極10)が形成され
ている領域の外側の第1窪み部131に対応する位置
(第2位置)、及び、溝Tに対応する位置(第2位置)
に、第2窪み部141が形成されている。ここで、ミラ
ーデバイス6は第2の基板として機能する。ミラーデバ
イス6はSi基板であるので、ミラーデバイス6の第2
面側の表面部分の材質はシリコンからなり、第2窪み部
141(溝)は、第2窪み部41(溝)と同じく、10
0面を表面として結晶異方性エッチングにより形成す
る。このとき、第2窪み部141(溝)は0.1μm単
位程度の精度で加工形成されることになる。The mirror device 6 (silicon substrate 13) has a second surface (a surface facing the planar optical waveguide substrate 2) outside the area where the drive mechanism (movable member 7 and electrode 10) is formed. A position corresponding to the first depression 131 (second position) and a position corresponding to the groove T (second position).
The second recessed portion 141 is formed at. Here, the mirror device 6 functions as a second substrate. Since the mirror device 6 is a Si substrate, the second
The material of the surface portion on the surface side is made of silicon, and the second recessed portion 141 (groove) has the same shape as the second recessed portion 41 (groove).
It is formed by crystal anisotropic etching with the 0 plane as the surface. At this time, the second recess 141 (groove) is processed and formed with an accuracy of about 0.1 μm unit.
【0048】平面光導波路基板2とミラーデバイス6と
を一体化する。このとき、平面光導波路基板2の第1面
とミラーデバイス6の第2面とを対向させる。そして、
平面光導波路基板2とミラーデバイス6とを対向させて
接合する際に、対応する第1窪み部131と第2窪み部
141との間、及び、対応する溝Tと第2窪み部141
との間に接合部材50を挟み込む。この変形例において
は、溝Tが平面光導波路基板2に形成される第1窪み部
の一つとして機能している。ここで、第1窪み部13
1、第2窪み部141(溝)及び溝Tの深さ及び幅、接
合部材50の大きさ(直径等)を調節することにより、
平面光導波路基板2とミラーデバイス6との間隔を所望
の値に設定することができる。本実施形態においては、
第1窪み部131及び第2窪み部141の幅は200μ
m程度に設定されており、その深さは100μm程度に
設定されている。また、接合部材50の直径は200μ
m程度に設定されている。The flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are integrated. At this time, the first surface of the planar optical waveguide substrate 2 and the second surface of the mirror device 6 are opposed to each other. And
When the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are opposed to each other and bonded, the space between the corresponding first hollow portion 131 and the second hollow portion 141, and the corresponding groove T and the second hollow portion 141.
The joining member 50 is sandwiched between and. In this modification, the groove T functions as one of the first recesses formed in the planar optical waveguide substrate 2. Here, the first depression 13
By adjusting the depth and width of the first and second recesses 141 (grooves) and the groove T, and the size (diameter, etc.) of the joining member 50,
The distance between the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 can be set to a desired value. In this embodiment,
The width of the first depression 131 and the second depression 141 is 200 μ
The depth is set to about 100 μm and the depth is set to about 100 μm. The diameter of the joining member 50 is 200μ.
It is set to about m.
【0049】平面光導波路基板2とミラーデバイス6と
の一体化は、平面光導波路基板2とミラーデバイス6と
が当接するように接合部材50を挟み込み込んだ状態
で、平面光導波路基板2と接合部材50とを陽極接合す
る一方、ミラーデバイス6と接合部材50とを陽極接合
することにより行う。なお、陽極接合する代わりに液相
接合するようにしてもよい。The flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are integrated with each other by joining the flat optical waveguide substrate 2 with the joining member 50 sandwiched so that the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 contact each other. This is performed by anodic bonding the member 50 and the mirror device 6 and the bonding member 50. Liquid phase bonding may be used instead of anodic bonding.
【0050】このように、上述した変形例においては、
平面光導波路基板2及びミラーデバイス6に対し接合可
能な材料からなる接合部材50を平面光導波路基板2と
ミラーデバイス6との間に挟み込んで平面光導波路基板
2と接合部材50とを接合する一方、ミラーデバイス6
と接合部材50とを接合するので、接合部材50の材料
として平面光導波路基板2及びミラーデバイス6との接
合に適した材料を選択すればよく、平面光導波路基板2
及びミラーデバイス6の材料を接合に適したものに変更
する必要はなく、平面光導波路基板2とミラーデバイス
6とを極めて簡易に接合することができる。As described above, in the above-described modification,
One of the bonding members 50 made of a material that can be bonded to the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 is sandwiched between the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 to bond the planar optical waveguide substrate 2 and the bonding member 50. , Mirror device 6
Since the bonding member 50 and the bonding member 50 are bonded to each other, a material suitable for bonding the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 may be selected as the material of the bonding member 50.
Also, it is not necessary to change the material of the mirror device 6 to a material suitable for bonding, and the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 can be bonded very easily.
【0051】また、上述した変形例においては、光スイ
ッチ101が、平面光導波路基板2の第1面上の第1位
置に形成された第1窪み部131と、ミラーデバイス6
の第2面上の第1位置に対応する第2位置に形成された
第2窪み部141と、第1位置(第1窪み部131)と
第2位置(第2窪み部141)との間に挟み込まれて平
面光導波路基板2及びミラーデバイス6と接合される接
合部材50とを有している。このため、平面光導波路基
板2とミラーデバイス6とを対向させて一体化する際
に、平面光導波路基板2の第1面上に形成された第1窪
み部131及び溝Tとミラーデバイス6の第2面上に形
成された第2窪み部141との間に接合部材50を挟み
込むので、平面光導波路基板2とミラーデバイス6とを
位置精度を確保した状態で接合することが可能となる。
また、対応した位置に形成した第1窪み部131と第2
窪み部141との間、及び、溝Tと第2窪み部141と
の間に接合部材50を挟み込むことにより平面光導波路
基板2とミラーデバイス6とを位置決めしているので、
従来の技術のように合わせマークを用いた位置決めより
も、平面光導波路基板2とミラーデバイス6とを安価且
つ容易に位置決めすることができる。In the modification described above, the optical switch 101 has the first recess 131 formed at the first position on the first surface of the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6.
Between the second position (first recess 131) and the second position (second recess 141), and the second recess 141 formed at the second position corresponding to the first position on the second surface of And a bonding member 50 that is sandwiched between the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 and is bonded to the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6. Therefore, when the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are opposed to each other and integrated, the first recess 131 and the groove T formed on the first surface of the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are formed. Since the joining member 50 is sandwiched between the second hollow portion 141 formed on the second surface, the flat optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 can be joined together while ensuring positional accuracy.
In addition, the first depression 131 and the second depression 131 formed at corresponding positions
Since the planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 are positioned by sandwiching the joining member 50 between the recessed portion 141 and between the groove T and the second recessed portion 141,
The planar optical waveguide substrate 2 and the mirror device 6 can be positioned inexpensively and easily as compared with the positioning using the alignment mark as in the conventional technique.
【0052】また、変形例の光スイッチ101において
は、ミラー9が移動するための溝Tを第1窪み部として
使用しているので、第1窪み部を形成するための工程を
簡略化することができる。Further, in the optical switch 101 of the modified example, since the groove T for moving the mirror 9 is used as the first hollow portion, the process for forming the first hollow portion can be simplified. You can
【0053】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではない。たとえば、第1窪み部31,131、第
2窪み部41,141の数、位置も上述したものに限ら
れることなく、適宜設定することができる。また、第1
窪み部31及び第2窪み部41の形状は、断面がV字形
の溝に限られることなく、断面が逆台形あるいは円弧の
溝、円錐あるいは角錐形状の凹部等でもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the numbers and positions of the first recessed portions 31, 131 and the second recessed portions 41, 141 are not limited to those described above, but can be set appropriately. Also, the first
The shape of the recess 31 and the second recess 41 is not limited to a groove having a V-shaped cross section, and may be a groove having an inverted trapezoidal shape or an arc shape, a conical or pyramidal recess, or the like.
【0054】本発明は、上述した光スイッチ1,101
以外の光部品、たとえば可変減衰器、可変分散補償器、
利得等価器等にも適用することができる。また、図11
に示されるように、接合部材50を用いて、第1の基板
30と第2の基板40との間における接合部材50にて
囲まれた空間を封止するような構造としてもよい。The present invention is based on the above-mentioned optical switch 1, 101.
Other than optical components such as variable attenuator, variable dispersion compensator,
It can also be applied to a gain equalizer or the like. In addition, FIG.
As shown in FIG. 5, the bonding member 50 may be used to seal the space surrounded by the bonding member 50 between the first substrate 30 and the second substrate 40.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、光導波路が形成された第1の基板と所定の光学
素子を有する第2の基板とを極めて簡易に接合すること
が可能な光部品の製造方法及び光スイッチを提供するこ
とができる。As described above in detail, according to the present invention, the first substrate having the optical waveguide formed thereon and the second substrate having a predetermined optical element can be bonded very easily. It is possible to provide a method of manufacturing a possible optical component and an optical switch.
【図1】本発明の実施形態に係る光スイッチを示す概略
図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical switch according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のII−II線に沿った概略断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
【図3】図1に示すミラーデバイスの製作プロセスを示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the mirror device shown in FIG. 1.
【図4】(A)は第1の基板を示す概略平面図であり、
(B)は第1の基板の概略断面図である。FIG. 4A is a schematic plan view showing a first substrate,
(B) is a schematic sectional view of the first substrate.
【図5】(A)は第2の基板を示す概略平面図であり、
(B)は第2の基板の概略断面図である。FIG. 5A is a schematic plan view showing a second substrate,
FIG. 3B is a schematic sectional view of the second substrate.
【図6】(A)は本発明の実施形態に係る光スイッチの
製造方法を説明するための図であり、(B)同じく概略
断面図である。FIG. 6A is a view for explaining the manufacturing method of the optical switch according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6B is also a schematic sectional view thereof.
【図7】本発明の実施形態に係る光スイッチの製造方法
を説明するための図である。FIG. 7 is a drawing for explaining the manufacturing method of the optical switch according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施形態に係る光スイッチの変形例を
示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a modified example of the optical switch according to the embodiment of the present invention.
【図9】図8のIX−IX線に沿った概略断面図であ
る。9 is a schematic cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
【図10】図8のX−X線に沿った概略断面図である。10 is a schematic cross-sectional view taken along line XX of FIG.
【図11】本発明の実施形態に係る光部品の製造方法の
一例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the method for manufacturing the optical component according to the embodiment of the present invention.
1…光スイッチ、2…平面光導波路基板、3…シリコン
基板、4…石英ガラス層、6…ミラーデバイス、7…可
動部材、8…櫛歯部、9…ミラー、10…電極、11…
櫛歯部、13…シリコン基板、14…電圧源、30…第
1の基板、30a…シリコン基板、30b…石英ガラス
層、31…第1窪み部、40…第2の基板、41…第2
窪み部、50…接合部材、101…光スイッチ、131
…第1窪み部、141…第2窪み部、A,B…光導波
路、T…溝。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical switch, 2 ... Planar optical waveguide substrate, 3 ... Silicon substrate, 4 ... Quartz glass layer, 6 ... Mirror device, 7 ... Movable member, 8 ... Comb tooth part, 9 ... Mirror, 10 ... Electrode, 11 ...
Comb tooth portion, 13 ... Silicon substrate, 14 ... Voltage source, 30 ... First substrate, 30a ... Silicon substrate, 30b ... Quartz glass layer, 31 ... First recessed portion, 40 ... Second substrate, 41 ... Second
Recessed portion, 50 ... Joining member, 101 ... Optical switch, 131
... 1st hollow part, 141 ... 2nd hollow part, A, B ... Optical waveguide, T ... Groove.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 正幸 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 柿井 俊昭 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H041 AA15 AB13 AC06 AZ01 AZ08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masayuki Nishimura Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Toshiaki Kakii Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works F-term (reference) 2H041 AA15 AB13 AC06 AZ01 AZ08
Claims (7)
定の光学素子を有し該光学素子を前記光導波路に対して
移動させる駆動機構が形成された第2の基板とを対向さ
せた光部品の製造方法であって、 前記第1の基板及び前記第2の基板に対し接合可能な材
料からなる接合部材を前記第1の基板と前記第2の基板
との間に挟み込み、前記第1の基板と前記接合部材とを
接合する一方、前記第2の基板と前記接合部材を接合す
ることを特徴とする光部品の製造方法。1. A first substrate having an optical waveguide formed thereon and a second substrate having a predetermined optical element and having a drive mechanism for moving the optical element with respect to the optical waveguide are opposed to each other. In the method of manufacturing an optical component, a joining member made of a material that can be joined to the first substrate and the second substrate is sandwiched between the first substrate and the second substrate, and A method of manufacturing an optical component, wherein the first substrate and the joining member are joined together, while the second substrate and the joining member are joined together.
基板と、所定の光学素子を有し該光学素子を前記光導波
路に対して移動させる駆動機構が第2面上に形成された
第2の基板とを、前記第1面と前記第2面とを対向させ
て接合した光部品の製造方法であって、 前記第1面上の第1位置に第1窪み部を形成し、 前記第2面上の前記第1位置に対応する第2位置に第2
窪み部を形成し、 前記第1の基板及び前記第2の基板に対し接合可能な材
料からなる接合部材を前記第1位置と前記第2位置との
間に挟み込み、前記第1の基板と前記接合部材とを接合
する一方、前記第2の基板と前記接合部材を接合するこ
とを特徴とする光部品の製造方法。2. A first substrate having an optical waveguide formed on a first surface, and a drive mechanism having a predetermined optical element for moving the optical element with respect to the optical waveguide is formed on a second surface. A second recessed portion is formed at a first position on the first surface by bonding the formed second substrate with the first surface and the second surface facing each other. A second position on the second surface corresponding to the first position.
A recessed portion is formed, and a joining member made of a material that can be joined to the first substrate and the second substrate is sandwiched between the first position and the second position, and the first substrate and the A method of manufacturing an optical component, wherein the second substrate and the bonding member are bonded while the bonding member is bonded.
接合する一方、前記第2の基板と前記接合部材を陽極接
合することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
光部品の製造方法。3. The light according to claim 1 or 2, wherein the first substrate and the joining member are anodically joined, while the second substrate and the joining member are anodically joined. Manufacturing method of parts.
接合する一方、前記第2の基板と前記接合部材を液相接
合することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
光部品の製造方法。4. The liquid bonding of the first substrate and the bonding member, while the liquid bonding of the second substrate and the bonding member is performed. Manufacturing method of optical components.
いることを特徴とする請求項2に記載の光部品の製造方
法。5. The method of manufacturing an optical component according to claim 2, wherein the joining member has a cylindrical outer shape.
ることを特徴とする請求項2に記載の光部品の製造方
法。6. The method of manufacturing an optical component according to claim 2, wherein the joining member has a spherical outer shape.
基板と、所定の光学素子を有し該光学素子を前記光導波
路に対して移動させる駆動機構が第2面上に形成された
第2の基板とを前記第1面と前記第2面とを対向させて
接合した光スイッチであって、 前記第1面上の第1位置に形成された第1窪み部と、 前記第2面上の前記第1位置に対応する第2位置に形成
された第2窪み部と、 前記第1の基板及び前記第2の基板に対し接合可能な材
料からなり、前記第1位置と前記第2位置との間に挟み
込まれて前記第1の基板及び前記第2の基板と接合され
る接合部材とを有していることを特徴とする光スイッ
チ。7. A first substrate having an optical waveguide formed on a first surface, and a drive mechanism having a predetermined optical element for moving the optical element with respect to the optical waveguide is formed on a second surface. An optical switch in which the first surface and the second surface are bonded to each other with the formed second substrate, and a first recessed portion formed at a first position on the first surface; A second recess formed at a second position on the second surface corresponding to the first position; and a material that can be bonded to the first substrate and the second substrate, and the first position An optical switch comprising: a bonding member sandwiched between the second position and the first substrate and the second substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001314388A JP2003121766A (en) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | Manufacturing method for optical component and optical switch |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048205A (en) * | 2008-10-06 | 2009-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical component |
WO2012134025A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Lee Seo Young | Lightwave circuit and method for manufacturing same |
-
2001
- 2001-10-11 JP JP2001314388A patent/JP2003121766A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048205A (en) * | 2008-10-06 | 2009-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical component |
JP4544359B2 (en) * | 2008-10-06 | 2010-09-15 | 住友電気工業株式会社 | Optical parts |
WO2012134025A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Lee Seo Young | Lightwave circuit and method for manufacturing same |
US9031373B2 (en) | 2011-03-25 | 2015-05-12 | Seo Young Lee | Lightwave circuit and method for manufacturing same |
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