光学部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有用于将光学元件接合于基板的金属膜的光学部件。
【背景技术】
[0002]铌酸锂和钽酸锂单晶这样的非线性光学结晶，其二次非线性光学常数高，通过在这些结晶上形成周期性的极化反转构造，能够实现准相位匹配(Quas 1-Phase-Matched:QPM)方式的二次谐波产生(Second-Harmonic-Generat1n: SHG)器件。另外，通过在该周期极化反转构造内形成波导，能够实现高效率的SHG器件，可以应用于光通信、医学、光化学、各种光测量等广泛用途。
[0003]例如在制造SHG器件时，需要在器件内部形成光波导，并且对基波入射的端面和高次谐波出射的端面进行光学研磨。本申请人在专利文献I中公开了在切割出SHG器件后在厚度方向上层叠多个SHG器件而得到层叠体，并对层叠体的端面统一进行光学研磨。此外，在此专利文献中，公开了在进行光学研磨时防止热释电的内容。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2010-204505
【发明内容】
[0007]最近，光纤的进一步高速化、高频化加速发展。迫使各种光学部件对此加以应对，从稳定性和可靠性的角度出发，在将光学部件接合于安装基板时，使用钎料等金属而不是树脂。因此，主流技术是在光学部件的主面形成接合用金属膜，利用钎料等将该金属膜金属接合于另外的安装基板。
[0008]本发明人尝试过在SHG元件等光学元件的底面形成金属接合用金属膜，然后对光学元件的入射面、出射面进行端面研磨，并使金属膜金属接合于基板。但是，在该过程中遭遇了以下问题。
[0009]S卩、在对光学元件的端面进行光学研磨时，在研磨片擦过端面时，有时金属膜会产生细微的卷起，电极膜发生剥离而浮起。如果产生这样的电极膜剥离，则有可能在接合于安装基板等之后，不会获得期望的接合强度，光学特性容易发生变动，或者满足不了长期的可靠性试验，因此导致成品率降低。这样的金属膜剥离的频度达到了总数的大约20%。
[0010]因此，本发明人尝试对以下方法进行了研究:使接合用金属膜从端面后退，在金属膜的边缘与端面之间设置未设置有金属膜的非覆盖部，由此来防止研磨端面时金属膜剥离或浮起。
[0011]但是，发现此时会产生以下问题。即、光学元件比较微小，一枚晶片需要切割出大量的光学元件。而且，对于各光学元件而言，图案形成精度、切割时的尺寸精度、以及端面研磨的加工尺寸精度是有限度的。也就是说，各光学元件的非覆盖部的位置通常会产生几十μm的错位。这种程度的错位通常是没有问题的，但是，如上所述，在从光学元件的端面起设置非覆盖部的情况下会产生问题。其原因是，如果非覆盖部的宽度较小，则一部分光学元件在切割时不会留下非覆盖部，而覆盖到端面。另一方面，其他光学元件的非覆盖部的宽度有可能变大。
[0012]在安装于基板的状态下，金属膜金属接合于另外的基板，因此，经由金属膜对光学元件进行散热，由此进行散热控制。在非覆盖部不会进行这样的散热。在此已经明了:如果非覆盖部的宽度按每个金属元件发生变化，则每个光学元件的散热程度不同，会导致性能出现差异。
[0013]本发明的课题是在借助接合用金属膜而金属接合于另外的基板的光学部件中，抑制对光学部件进行端面研磨时金属膜卷起所导致的剥离或浮起。
[0014]本发明涉及的光学部件包括光学元件和金属膜，该光学元件具有接合面和进行了光学研磨的端面，该金属膜形成于光学元件的接合面，用于将光学元件接合于基板，其特征在于:金属I旲包括主覆盖部和?而部覆盖部，该主覆盖部覆盖接合面的除?而面一侧的?而部以外的区域，该端部覆盖部在所述端部内覆盖接合面，在端部设置有未被金属膜覆盖的非覆盖部。
[0015]根据本发明，在借助接合用金属膜而金属接合于另外的基板的光学部件中，在接合面的端部设置金属膜的覆盖部和非覆盖部，由此，即使端部覆盖部在光学研磨时卷起而发生剥离或浮起，也能够防止其扩展到主覆盖部。与此同时，通过在端部内也设置由金属膜形成的覆盖部，在端部内也能够确保光学部件与另外的基板进行金属接合。因此，即使每个光学部件都发生金属膜的错位，也能够可靠地防止剥离扩展到主覆盖部。
【附图说明】
[0016]图1(a)是示意表示比较例的光学部件20的立体图，(b)是光学部件20的顶面图，
(c)是光学部件20的底面图。
[0017]图2(a)是示意表示比较例的光学部件20A的立体图，(b)、(C)分别是光学部件20A的底面图。
[0018]图3(a)是示意表示本发明例的光学部件21A的立体图，(b)是光学部件21A的底面图。
[0019]图4(a)是光学部件21A的底面放大图，(b)是表示光学部件21A的端部的侧视图。
[0020]图5(a)是示意表示本发明例的光学部件21B的立体图，(b)是光学部件21B的底面图。
[0021]图6(a)是光学部件21B的底面的端部放大图，(b)是表示光学部件21B的端部的侧视图，(c)是从端面3d观察光学部件2IB而得到的图。
[0022]图7(a)是表示设置有金属膜16的晶片15的俯视图，(b)是表示在晶片15上形成了非覆盖部17的状态的图，(c)是表示晶片15的切割线18、19的图。
[0023]图8是表示在比较例的光学部件中发生了金属膜剥离的状态的照片。
[0024]图9是表示在比较例的光学部件中发生了金属膜剥离的状态的照片。
[0025]图10是表示在本发明例的光学部件中发生了金属膜剥离的部位的照片。
[0026]图11是表示在本发明例的光学部件中未发生金属膜剥离的部位的照片。
【具体实施方式】
[0027]以下，适当参照附图对本发明进行更详细的说明。
[0028]本发明人对图1所示的光学部件20的批量生产进行了研究。在本例的光学元件20中，元件主体3上形成有沟道型光波导2。元件主体3具有一对主面3a、3b、一对侧面3c和一对端面3d。本例中，光波导2在一对端面3d间延伸。
[0029]为了将该光学部件金属接合于另外的基板，需要将主面3a和3b中的任意一方作为接合面，并在接合面上形成接合用金属膜。本例中，在主面3a形成规定电极，在相反侧的底面3b上设置金属膜4 ο为了使接合强度稳定，金属膜4设置在底面3b的整个面上。
[0030]但是，在对光学元件20的端面3d进行光学研磨时，当研磨片擦过端面时，特别是Au金属膜，有时会发生细微的卷起，从而金属膜剥离而浮起。这样的金属膜剥离的频度达到总数的大约20 %。
[0031]因此，本发明人研究了以下方法:如例如图2所示，使接合用金属膜4A从端面3d后退，在金属膜的边缘与端面之间设置未设置有金属膜的非覆盖部5A。即、在本例的光学元件20A中，在主面3a形成规定电极，在相反侧的底面3c上设置金属膜4A。但是，并不是在底面3b的整个面上设置金属膜4A。即、在底面3b中各端面3d侧的端部设置了未设置金属膜4A的非覆盖部5A。由此，应能够防止研磨端面3d时金属膜剥离或浮起。
[0032]但是，此时，已经知晓会发生以下问题。即、光学元件比较微小，需要从一枚晶片切割出大量的光学元件。关于这一点，参照图7进行说明。如图7(a)所示，在晶片15上设置接合用金属膜16。并且，通过蚀刻除去金属膜16的一部分，形成非覆盖部的图案17(参照图7(b))。之后，如图7(c)所示，沿切割线18、19在纵向和横向对晶片15进行切断，得到各光学元件。
[0033]在此，需要从一枚晶片15切割出多枚光学元件I。但是，用于形成非覆盖部5A的光刻精度、以及切割尺寸的精度、还有端面研磨的加工尺寸精度自然是有限度的，各非覆盖部的位置通常会产生几十Mi的错位。其结果，在从光学元件的端面起设置有非覆盖部5A时会出现问题。其原因是，非覆盖部5A的宽度t较小时，如果切割端面时的尺寸稍微出现偏差，则切割时不会留有非覆盖部5A，底面将被覆盖至端面3d。
[0034]于是还研究了以下方法:如图2(c)所示，通过使非覆盖部5B的宽度t足够大，即使切割时发生错位，在端面3d跟前也会留有非覆盖部5B。但是，此时，需要增大非覆盖部5B的宽度t，接合的稳定性降低，而且，在未进行接合的区域，从光学元件向基板的散热减少。如果非覆盖部5B的宽度增大，并且切割时发生错位，则非覆盖部5B的宽度容易显著增大，因此，特别是在端部，向基板的散热量降低，各种光学特性都会出现差异。
[0035]图3、图4表示本发明例涉及的光学部件21A。
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