标记体及其制造方法技术

一种可以承受ＰＬＣ所需的热处理温度的标记体。在硅衬底上层叠下覆盖层、标记体、圆柱部分、埋层和上覆盖层。标记体通过形成在氧化硅膜构成的埋层中的空穴来形成。因此，与由金属等构成的标记体相比，可以显著提高热抵抗力。此外，空穴内的折射系数约为１，因此可以在空穴周围材料的衍射系数和空穴内的衍射系数之间具有足够的差别。这可以实现高对比度的标记体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于诸如无源对准(passive alignment)的定位工作， 以及用于表示信息的标记体，及其制造方法。
技术介绍
微型光学组件和平面光波电路(下文中称为"PLC")组件作为 光学收发器使用于光接入市场中。微型光学组件与诸如激光二极管(下文中称为"LD")、光电二极管(下文中称为"PD")、薄膜滤波器 和透镜的部件配置在一起。PLC组件具有形成在硅衬底上的石英波导， 且LD、 PD等安装到其表面上。这两种组件都具有优点和缺点。但是， 在监控光输出时无需调整光轴的PLC组件在成本和传输方面具有优 势。这种PLC组件的安装方法通常称作无源对准安装。关于无源对准 安装已存在各种技术(例如，参见日本未审专利公开2002-62447 (文 献l)和日本未审专利公开2003-512645 (文献2))。附图说明图10-图12示出了采用无源对准安装的光波导器件的示例。图10 是沿图12的线I-I的纵向截面图，图11是沿图12的线II-II的纵向截 面图，图12是平面图。图13A和13B示出了作为图10-图12所示光 波导器件的一部分的PD芯片，其中图13A是平面图且图13B是底视 图。下文将参考图10-图13A和13B进行阐释。光波导器件50是与PLC 60和PD芯片80配置在一起的PLC组件。 PD芯片80通过无源对准安装在PLC 60上。PLC 60包括硅衬底61上 的下覆盖层62、核63、埋层64、上覆盖层65、镜面平化层66、电极 67a、 67b、 67c、镜面68、凹槽69、倾斜面70、标记体71a-71d等。 PD芯片80包括由化合物半导体等构成的芯片主体81、形成在芯片主 体81底面上的光接收面82、电极83a、 83b、标记体84a-84d和形成在 芯片主体81顶面上的电极85。 PD芯片80的电极83a通过凸块51a、 51b连接在PLC 60的电极67b上，PD芯片80的电极83b通过凸块51c、 51d连接在PLC 60的电极67c上。PD芯片80的电极85通过引线52 连接在PLC 60的电极67a上。但是，为了避免复杂化，在图12中省 略了 PD芯片80的电极85。在图13A和13B中，通过阴影表示用于形 成电极83a、 83b和标记体84a-84d的金属膜。图14是用于描述安装图IO所示的光波导器件的无源对准安装的 图示。图15A-15C示出了标记体的平面图和图14所示的无源对准安装 中使用的图形，其中图15A示出了 PD芯片的标记体，图15B示出了 PLC的标记体，图15C示出了通过将两个标记体相互重叠而获得的图 形。下文将参考图10-图15A-15C描述无源对准安装。如图10-12所示，光波导器件50用于通过镜面68反射来自核63 的出射光L作为向上的光波导，以便将其引导到安装在PLC 60表面上 的PD芯片80的光接受面82.如果PD芯片80不是相对于PLC 60的核 63和镜面68以高精度安装到PLC 60上的，则在光接受面82上会发生 光蚀，由此会降低光接收效率。这种趋势随着PD芯片80的光接受面 82的直径变小而变得显著。因此，将要用在安装中的标记体71a-71d 和84a-84d分别提供给PLC60和PD芯片80。然后，如图14所示，红 外光Rl从PLC 60的底面辐射，并通过照相机55识别通过PLC 60和 PD芯片80传输的红外光R2。此时，PD芯片80通过对准标记体71a， …和标记体84a，以将它们的中心相互匹配的方式安装到PLC 60上。 借此，可以以高精度保持PLC60和PD芯片80之间的位置关系，以便可以获得稳定的光接收效率。如上所述，PLC 60和PD芯片80是一个设置在另一'个之上，通过 PLC 60和PD芯片80传输的红外光R2识别出标记体71a，…和标记 体84a的图形。此时，需要使用能够屏蔽用于识别标记体71a，…和标 记体84a的红外光R2的材料来形成标记体71a，--和标记体84a。例 如，当标记体84a-84d以图15A所示的形状形成在PD芯片80侧面上， 且标记体71a-71d以图15B所示的形状形成在PLC60侧面上时，在识 别屏上观察到图15C所示形状的图形。通过使其中心相互匹配的方式 来对准标记体71a…和标记体84a，就可以实现非常精确的安装。图16A和16B示出了 PLC侧面上的标记体，其中图16A是平面 图，图16B是沿图16A的线I-I的纵向截面图。下文将参考这些图进行 阐释。相同的数字标记表示与图IO相同的部件，并省略其解释。图16A和16B是示出图IO所示的PLC 60—部分的片断图。下覆 盖层62、标记体71a、埋层64和上覆盖层65层叠在硅衬底61上。对 于标记体71a的材料，使用铬作为金属膜。图17A-17G示出了包括图14所示的标记体的PLC的制造方法， 从图17A到图17G依次进行其步骤。下文将参考这些图进行阐释。首先，通过等离子体CVD在硅衬底61上形成由二氧化硅膜构成 的下覆盖层62。此后，通过指定条件进行热处理(图17A)。随后， 在下覆盖层62上形成将作为标记体71a、 71b的铬膜71 (图17B)。 然后，通过在光刻在铬膜71上形成指定形状的抗蚀剂图形，并蚀刻铬 膜71形成标记体71a和71b (图17C)。通过等离子体CVD在其上形成以后作为核63的核层63'。此后， 在指定条件下再次进行热处理(图17D)。在该热处理中，需要将温度设置为用于形成标记体71a和71b的铬可以承受的温度值或更低的 值。下文所施加的热处理存在相同的限制设置。随后，通过以标记体71a、 71b为参考点，通过光刻在核层63'上 形成指定形状的抗蚀剂图形，并且蚀刻核层63'以形成核63 (图17E)。 用于形成核63的掩模和标记体71a、 71b之间在此时产生的偏移变成 PD芯片80和核63之间的位置偏移，PD芯片80和核63随后要通过 无源对准进行安装。随后，在其上形成埋层64，并对其施加热处理以熔化埋层64，从 而将核63埋置其中，并整平表面(图17F)。最后，在其上形成上覆 盖层65，并对其施加热处理以完成PLC60的基本结构(图17G)。此 外，在需要时可以添加或插入用于形成电极和镜面的步骤。但是，通过金属膜形成的常规标记体存在以下问题。(a) 通常，在PLC制造步骤中，极高温(例如，IOO(TC)的热 处理需要分离OH基团和NH基团，其会影响到光损失，并且该热处理 还需要掩藏波导。但是，作为典型光屏蔽材料的金属(例如，铬)在 某温度或更高温度下会被氧化并变形，或者其位置会由于构成波导的 二氧化硅膜的回流而偏移。因此，热处理的温度不能增加到足以使其 完全透明以作为波导的范围，以致于不可避免地牺牲了波导的基本性 能，例如，传播损失。这个问题可以通过以下方法避免在形成上覆 盖层后，并且完成施加的热处理之后，通过以核作为参考来形成标记 体的图形。但是，在这种情况下，核的高度位置和标记体的高度位置 会变得很不同。因此，当相对于核来对准标记体图形掩模时，核会变 得散焦。结果导致不能相对于核的位置以高精度形成标记体。(b) 由于使用标记体作为参考来形成核，因此在标记体和核之间 产生定位误差。由于由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标记体，包括标记，通过光辐射识别该标记的存在，其中：　该标记形成在透明层内部，且该标记通过衍射所辐射的光而在周围和其自身之间产生对比差。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边真也，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]