特許 6805111 オンウェハ光特性検査用回路および検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805111

(24)【登録日】2020年12月7日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】オンウェハ光特性検査用回路および検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20201214BHJP

   G02B 6/122 20060101ALI20201214BHJP

   G02B 6/124 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   G01M11/00 T

   G02B6/122 311

   G02B6/124

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-214487(P2017-214487)

(22)【出願日】2017年11月7日

(65)【公開番号】特開2019-86385(P2019-86385A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2019年12月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100153006

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 勇三

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】前田 圭穂

(72)【発明者】

【氏名】三浦 達

(72)【発明者】

【氏名】福田 浩

【審査官】 伊藤 裕美

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２１４１２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０３４００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１９４３４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２００８／１１１４４７（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １１／００−１１／０８

Ｇ０２Ｂ ６／１２−６／１２２

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路において、
検査光の入射用のグレーティングカプラと、
このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第１の導波路と、
この第１の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第１のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第１のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。

【請求項2】

検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路において、
検査光の出射用のグレーティングカプラと、
前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第１の導波路と、
前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第１の導波路に結合させる第１のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第１のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。

【請求項3】

請求項１または２記載のオンウェハ光特性検査用回路において、
前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記本回路の検査後にオンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する際のダイシングラインの幅よりも長いことを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。

【請求項4】

請求項３記載のオンウェハ光特性検査用回路において、
前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記ダイシングラインの幅に、ダイシング後の前記本回路の切断面の想定される研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。

【請求項5】

検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第１の工程と、
前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第２の工程とを含み、
前記オンウェハ光特性検査用回路は、
検査光の入射用のグレーティングカプラと、
このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第１の導波路と、
この第１の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第１のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第１のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とする検査方法。

【請求項6】

検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第１の工程と、
前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第２の工程とを含み、
前記オンウェハ光特性検査用回路は、
検査光の出射用のグレーティングカプラと、
前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第１の導波路と、
前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第１の導波路に結合させる第１のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第１のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とする検査方法。

【請求項7】

請求項５または６記載の検査方法において、
前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記第２の工程において前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離す際のダイシングラインの幅よりも長いことを特徴とする検査方法。

【請求項8】

請求項５乃至７のいずれか１項に記載の検査方法において、
前記第２の工程の後に、前記本回路の切断面を研磨する第３の工程をさらに含み、
前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記第２の工程において前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離す際のダイシングラインの幅に、想定される前記研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とする検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば光通信用の光回路の特性を検査するオンウェハ光特性検査用回路および検査方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

光通信のトラフィック増大に伴って、光送受信器の高速化・小型化と共に低コスト化が求められている。
光送受信器の小型・低コスト化のためには、構成部品である光フィルターや光変調器等を含む光回路についても、低コストに製造可能な、より小型なものが必要である。

【0003】

小型な光回路を低コストに実現する技術として、近年シリコンフォトニクス（Silicon photonics：ＳｉＰｈ）が注目を集めており、ＳｉＰｈ光回路の研究開発が盛んに行われている。
光送受信器の製造コストのうち、実装・検査工程が占める割合が大きいので、光送受信器の低コスト化を進めるためには、ＳｉＰｈ光回路をオンウェハで検査し良品選別した上でモジュール実装を行うことが望ましい。

【0004】

ＳｉＰｈ光回路の検査としては、外部光源からＳｉＰｈ光回路に光を入射し挿入損失（insertion loss：ＩＬ）を評価する方法が一般的である。
図８（Ａ）は従来のオンウェハ検査方法を説明する図であり、ＳｉＰｈ光回路のダイシング前の１チップの構成を示す平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の１０４の部分を拡大した平面図、図８（Ｃ）は図８（Ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。なお、図８（Ｂ）では、オーバークラッド層の下のＳｉコア層に形成された構造を透視して記載している。

【0005】

ＳｉＰｈ光回路のダイシング前のチップ１００は、検査の対象となる本回路１０１の領域と、検査用回路１０２の領域とに分かれ、本回路１０１と検査用回路１０２との間、および周囲の他のチップ（不図示）との間は、ダイシング用の深堀溝（Deep trench）１０３によって隔てられている。本回路１０１と検査用回路１０２とは、Ｓｉ基板２００の上に形成されたＢＯＸ（Buried Oxide）層２０１と、ＢＯＸ層２０１の上に形成された光回路を構成するＳｉコア層２０２と、Ｓｉコア層２０２の上に形成されたオーバークラッド層２０３とからなる断面構造を有する。

【0006】

検査用回路１０２には、光結合用のグレーティングカプラ（Grating coupler：ＧＣ）１０５と、外部からＧＣ１０５を介して入射した検査光を導くＳｉ導波路１０６と、Ｓｉ導波路１０６を伝播する検査光のモードフィールド径を変換するスポットサイズ変換器（Spot-size converter：ＳＳＣ）１０７とが形成されている。
本回路１０１には、検査用回路１０２から出射した検査光のモードフィールド径を変換してＳｉ導波路１０９に接続するＳＳＣ１０８が形成されている。

【0007】

このように、従来のオンウェハ検査方法では、本回路１０１の横に深堀溝１０３を隔てて検査用回路１０２を配置し、検査用回路１０２から検査対象である本回路１０１に検査光を入射させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この従来の方法では、検査後に図９（Ａ）、図９（Ｂ）のように深堀溝１０３に沿ってダイシングすることで、本回路１０１のみを切り出すようにしている。図９（Ａ）、図９（Ｂ）における１１０はダイシングラインである。図１０（Ａ）はダイシング後の本回路１０１の平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の１１１の部分を拡大した平面図である。

【0008】

ＳｉＰｈ光回路は、端面光結合用にチップ端部にダイシング用の深堀溝１０３とＳＳＣ１０８とを元々含む構成であるため、本回路１０１の部分に検査用の構造を追加で作製する必要がない。したがって、検査用回路１０２を付加したことによる、本回路１０１の構成および特性への影響の懸念はなく、オンウェハ検査を実現することができる。

【0009】

しかしながら、従来のオンウェハ検査方法では、挿入損失測定のＳ／Ｎ比（Signal-to-noise ratio）が悪化してしまうという課題があった。以下、この課題について説明する。
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示した構造における、深堀溝１０３で隔てられたＳＳＣ１０７とＳＳＣ１０８の結合損失を、光の波長１．５５μｍの場合についてＦＤＴＤ（Finite difference time domain）法によって計算した結果を図１１に示す。図１１の横軸は深堀溝１０３の幅Ｌｇである。

【0010】

深堀溝１０３は、チップ化時のダイシングにおけるチップ欠けを防止する目的で作製されている。このため、深掘溝１０３の幅Ｌｇはダイシングブレードの幅によって決まり、一般的にＬｇ＝１００μｍ前後とされることが多い。

【0011】

Ｌｇ＝１００μｍの深堀溝１０３を介したＳＳＣ１０７とＳＳＣ１０８の結合損失は、図１１より約−１７ｄＢであり、検査用回路１０２に検査光を照射する光ファイバ（不図示）とＧＣ１０５の典型的な結合損失１〜３ｄＢを含めると、合計で約１８〜２０ｄＢの損失が生じることになる。
以上のような理由により、検査光は光源の出力パワーよりも１８〜２０ｄＢ減衰して本回路１０１に入射するため、挿入損失測定のＳ／Ｎ比が悪化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０２１４１２２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、上記課題を解決するために考案されたものであり、ＳｉＰｈ光回路のオンウェハ検査において、検査用回路から本回路に検査光を入射させる際の結合効率、または本回路から出射する検査光を検査用回路に入射させる際の結合効率を改善することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路において、検査光の入射用のグレーティングカプラと、このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第１の導波路と、この第１の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第１のスポットサイズ変換器と、オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第１のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするものである。

【0015】

また、本発明のオンウェハ光特性検査用回路は、検査光の出射用のグレーティングカプラと、前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第１の導波路と、前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第１の導波路に結合させる第１のスポットサイズ変換器と、オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第１のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするものである。

【0016】

また、本発明のオンウェハ光特性検査用回路の１構成例において、前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記本回路の検査後にオンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する際のダイシングラインの幅よりも長いことを特徴とするものである。
また、本発明のオンウェハ光特性検査用回路の１構成例において、前記第２の導波路の光伝播方向の長さは、前記ダイシングラインの幅に、ダイシング後の前記本回路の切断面の想定される研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とするものである。

【0017】

また、本発明の検査方法は、検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第１の工程と、前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第２の工程とを含み、前記オンウェハ光特性検査用回路は、検査光の入射用のグレーティングカプラと、このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第１の導波路と、この第１の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第１のスポットサイズ変換器と、オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第１のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするものである。

【0018】

また、本発明の検査方法は、検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第１の工程と、前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第２の工程とを含み、前記オンウェハ光特性検査用回路は、検査光の出射用のグレーティングカプラと、前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第１の導波路と、前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第１の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第１の導波路に結合させる第１のスポットサイズ変換器と、オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第２のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第１のスポットサイズ変換器に結合させる第２の導波路とを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、深堀溝を介さずに検査用回路と本回路とを第２の導波路で接続するため、光回路のオンウェハ検査において、検査用回路から本回路に検査光を入射させる際の結合効率、または本回路から出射する検査光を検査用回路に入射させる際の結合効率を改善することができ、本回路の挿入損失測定のＳ／Ｎ比を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の第１の実施例に係る光回路のダイシング前のチップを示す平面図および断面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施例に係る検査方法を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の第１の実施例における検査後のダイシングを説明する平面図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施例におけるダイシング後のチップを示す平面図である。

【図5】図５は、本発明の第２の実施例に係る光回路のダイシング前のチップを示す平面図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施例に係る光回路のグレーティングカプラの部分を拡大した平面図、および本回路と検査用回路の境界部分を拡大した平面図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施例における検査後のダイシングを説明する平面図である。

【図8】図８は、従来のオンウェハ検査方法におけるダイシング前のチップを示す平面図および断面図である。

【図9】図９は、従来のオンウェハ検査方法における検査後のダイシングを説明する平面図である。

【図10】図１０は、従来のオンウェハ検査方法におけるダイシング後のチップを示す平面図である。

【図11】図１１は、図８に示した構造における、深堀溝で隔てられた２つのスポットサイズ変換器の結合損失を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に本発明の実施例の一例を示す。

【0022】

［第１の実施例］
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は本発明の第１の実施例に係るオンウェハ光特性検査用回路を説明する図であり、図１（Ａ）は本実施例に係るＳｉＰｈ光回路のダイシング前の１チップの構成を示す平面図、図１（Ｂ）は本回路と検査用回路の境界部分（図１（Ａ）の５の部分）を拡大した平面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＢ−Ｂ’線断面図である。なお、図１（Ｂ）では、オーバークラッド層の下のＳｉコア層に形成された構造を透視して記載している。

【0023】

本実施例のＳｉＰｈ光回路のダイシング前のチップ１は、従来と同様に検査の対象となる本回路２の領域と、検査用回路３（オンウェハ光特性検査用回路）の領域とに分かれている。図１（Ａ）、図１（Ｂ）の１２は本回路２と検査用回路３の境界線を示している。ただし、本実施例では、チップ１と周囲の他のチップ（不図示）との間のみダイシング用の深堀溝４によって隔てられ、本回路２と検査用回路３との間には深堀溝４が形成されていない。

【0024】

本回路２と検査用回路３とは、Ｓｉ基板５０の上に形成されたＳｉＯ₂から成るＢＯＸ層５１と、ＢＯＸ層５１の上に形成された光回路を構成する厚さ２２０ｎｍのＳｉコア層５２と、Ｓｉコア層５２の上に形成されたＳｉＯ₂またはＳｉＮから成るオーバークラッド層５３とを備えた断面構造を有する。

【0025】

検査用回路３には、光ファイバ（不図示）からの検査光をＳｉＰｈ光回路に結合させるためのＧＣ６と、ＧＣ６を介して検査用回路３に入射した検査光を導くＳｉ導波路７と、Ｓｉ導波路７内を伝播した検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路７のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小するＳＳＣ８とが形成されている。

【0026】

本回路２には、検査用回路３から出射した検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路１０のモードフィールド径のサイズに拡大して本回路２のＳｉ導波路１０に結合させるＳＳＣ９が形成されている。

【0027】

ＧＣ６は、検査光の伝搬方向（図１（Ｂ）上下方向）に周期的で、かつ厚さ方向に凹凸を有する回折格子をＳｉコア層５２に形成したものである。
ＳＳＣ８は、厚さを維持した状態で、検査用回路３から本回路２の方に向かう先端の幅（図１（Ｂ）左右方向の寸法）がテーパー状に細くなるＳｉコア（Ｓｉコア層５２）を有する。このような構造により、Ｓｉ導波路７内を伝播した検査光のモードフィールド径の縮小を実現する。

【0028】

そして、本回路２と検査用回路３との境界領域には、ＳＳＣ８による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のＳｉコア（Ｓｉコア層５２）を有する細幅Ｓｉ導波路１１が形成されている。

【0029】

一方、ＳＳＣ９は、厚さを維持した状態で、検査用回路３と本回路２との境界領域からＳｉ導波路１０の方に向かう先端の幅がテーパー状に太くなるＳｉコア（Ｓｉコア層５２）を有する。このような構造により、検査用回路３から本回路２に入射した検査光のモードフィールド径の拡大を実現する。

【0030】

ＳＳＣ８，９のテーパー幅、およびＳＳＣ８とＳＳＣ９間をつなぐ細幅Ｓｉ導波路１１の幅は、ＳｉＰｈ光回路の設計に合わせて任意で設定してよい。ここでは例として、Ｓｉ導波路７，１０のコア幅を０．４４μｍとし、細幅Ｓｉ導波路１１については長さを２５０μｍ、コア幅を０．２μｍとしている。細幅Ｓｉ導波路１１の光伝播方向の長さは、検査完了後に本回路２と検査用回路３とを切り離す際に用いるダイシングブレードの厚さよりも長いことが必要である。

【0031】

図２は本実施例の検査方法を説明するフローチャートである。本実施例の検査方法は、本回路２の光特性を検査するオンウェハ検査工程（図２ステップＳ１）と、本回路２の検査後に検査用回路３と本回路２とを境界領域の位置で切り離して本回路２をチップ化するダイシング工程（図２ステップＳ２）と、ダイシング工程の後に本回路２の切断面を研磨する研磨工程（図２ステップＳ３）とを含む。

【0032】

上記のような構成を用いてオンウェハ検査時には、図示しない光ファイバからＧＣ６に検査光を照射することで、検査用回路３に検査光を導入し、この検査光を検査用回路３を介して本回路２に導入することができる。検査用回路３と本回路２とは、深堀溝を介さずに細幅Ｓｉ導波路１１で接続されているため、深堀溝での結合損失がなく、高効率に検査光を本回路２に導入することができる。本回路２の検査の例としては、例えば本回路２のＳｉ導波路１０を出射する光のパワーを測定することで挿入損失を求める検査などがある。

【0033】

本実施例では、検査完了後に図３（Ａ）、図３（Ｂ）のように検査用回路３と本回路２との境界線に沿ってダイシングすることで、本回路２を切り出してチップ化する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）における１３はダイシングラインである。図４はダイシング後の本回路２の平面図である。

【0034】

本実施例では、ダイシング時にダイシングブレードが通過する領域に深堀溝が形成されていないため、本回路２の端面に欠けが発生したり、光ファイバとの端面光結合の際の結合効率低下を招く恐れがある。しかし、図４に示すように、ダイシング後に本回路２のチップ端面を研磨することで、清浄な端面を得ることができ、光ファイバとの結合効率の低下を防ぐことができる。

【0035】

本回路２のＳＳＣ９は、本回路２を例えば光送受信器の一部として使用する際に、本回路２への光入力部となるため残しておく必要がある。したがって、ダイシング後の研磨時にチップ端面がＳＳＣ９の入力部に達することを防ぐため、細幅Ｓｉ導波路１１の光伝播方向の長さは、ダイシングライン１３の幅（図３（Ｂ）上下方向の寸法）よりも長いことが必要で、さらにチップ端面を研磨することから、ダイシングライン１３の幅に、想定される研磨の幅を加えた寸法よりも長くしておく必要がある。

【0036】

［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図５は本実施例に係るＳｉＰｈ光回路のダイシング前の１チップの構成を示す平面図である。本実施例のチップ２１は、検査用回路２３（オンウェハ光特性検査用回路）の領域に、検査光入射用のＧＣ２４および検査光出力用のＧＣ２５を形成し、本回路２２の領域に、複数回の曲げを含むＳｉ導波路２６を形成したものである。

【0037】

本実施例においても光回路の断面構造は、図１（Ｃ）で説明した第１の実施例の構造と同様である。
図６（Ａ）はＧＣ２５の部分を拡大した平面図、図６（Ｂ）は本回路２２と検査用回路２３の境界部分（図５の４０の部分）を拡大した平面図である。なお、図５、図６（Ａ）、図６（Ｂ）では、オーバークラッド層の下のＳｉコア層に形成された構造を透視して記載している。図５の４１は本回路２２と検査用回路２３の境界線を示している。

【0038】

検査用回路２３には、光ファイバ（不図示）からの検査光をＳｉＰｈ光回路に結合させるための検査光入射用のＧＣ２４と、本回路２３を通過した検査光を外部に出力するための検査光出力用のＧＣ２５と、ＧＣ２４を介して検査用回路２３に入射した検査光を導くＳｉ導波路２７と、Ｓｉ導波路２７内を伝播した検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路２７のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小するＳＳＣ２８と、本回路２２からの検査光をＧＣ２５に導くＳｉ導波路２９と、本回路２２から検査用回路２３に戻る検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路２９のモードフィールド径のサイズに拡大してＳｉ導波路２９に結合させるＳＳＣ３０とが形成されている。

【0039】

本回路２には、Ｓｉ導波路２６と、検査用回路２３から出射した検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路２６のモードフィールド径のサイズに拡大してＳｉ導波路２６に結合させるＳＳＣ３１と、Ｓｉ導波路２６内を伝播した検査光のモードフィールド径をＳｉ導波路２６のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小するＳＳＣ３２とが形成されている。

【0040】

さらに、本回路２２と検査用回路２３との境界領域には、ＳＳＣ２８による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のＳｉコアを有し、検査光をＳＳＣ３１に結合させる細幅Ｓｉ導波路３３と、ＳＳＣ３２による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のＳｉコアを有し、検査光をＳＳＣ３０に結合させる細幅Ｓｉ導波路３４とが形成されている。

【0041】

図６（Ｂ）では、図５の４０の部分を拡大した平面図を示しているが、図５の４２の部分を拡大した平面構造も図６（Ｂ）に示す構造と同様である。
本実施例では、Ｓｉ導波路２６，２７，２９のコア幅を０．４４μｍ、ＳＳＣ２８，３０，３１，３２の光伝播方向の長さを３０μｍ、細幅Ｓｉ導波路３３，３４のコア幅を０．２μｍ、細幅Ｓｉ導波路３３，３４の光伝播方向の長さを２５０μｍとしている。

【0042】

本実施例においても検査方法は図２で説明したとおりである。上記のような構成を用いてオンウェハ検査時には、第１の実施例と同様に図示しない光ファイバからＧＣ２４に検査光を照射することで、検査用回路２３に検査光を導入し、この検査光を検査用回路２３を介して本回路２２に導入することができる。そして、本回路２２に形成された、複数回の曲げを含むＳｉ導波路２６を伝播した検査光を、検査用回路２３に戻し、検査用回路２３のＧＣ２５から出射させ、その出射光のパワーを測定することによって、本回路２２の挿入損失を測定することができる。

【0043】

本実施例では、検査完了後に図７のように検査用回路２３と本回路２２との境界線に沿ってダイシングすることで、本回路２２のみを切り出すようにしている。図７における４３はダイシングラインである。そして、第１の実施例と同様にダイシング後の本回路２の端面を研磨すればよい。第１の実施例および本実施例では、ダイシングと研磨の後に検査用回路３，２３の領域が残らないため、本回路２，２２の構成および特性への影響の懸念はない。

【0044】

ダイシングライン４３の幅を１００μｍ、研磨する幅を１００μｍとすると、上記のとおり細幅Ｓｉ導波路３３，３４の長さは２５０μｍ程度で良い。ここで、細幅Ｓｉ導波路３３，３４の導波路損失を２．０ｄＢ／ｃｍとすると、細幅Ｓｉ導波路３３で接続されるＳＳＣ２８とＳＳＣ３１の結合損失、および細幅Ｓｉ導波路３４で接続されるＳＳＣ３２とＳＳＣ３０の結合損失は、それぞれ０．０５ｄＢである。この値は、図１１で示した、幅１００μｍの深堀溝１０３を介して結合させたＳＳＣ１０７，１０８を用いた場合よりも、約１７．９５〜１９．９５ｄＢだけ結合効率を改善できることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、光回路を検査する技術に適用することができる。

【符号の説明】

【0046】

１，２１…チップ、２，２２…本回路、３，２３…検査用回路、４…深堀溝、６，２４，２５…グレーティングカプラ、７，１０，２６，２７，２９…Ｓｉ導波路、８，９，２８，３０，３１，３２…スポットサイズ変換器、１１，３３，３４…細幅Ｓｉ導波路、５０…Ｓｉ基板、５１…ＢＯＸ層、５２…Ｓｉコア層、５３…オーバークラッド層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】