JP2795627B2 - Optical module having vertical cavity surface emitting laser and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical module having vertical cavity surface emitting laser and method of manufacturing the same

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JP2795627B2
JP2795627B2 JP24633395A JP24633395A JP2795627B2 JP 2795627 B2 JP2795627 B2 JP 2795627B2 JP 24633395 A JP24633395 A JP 24633395A JP 24633395 A JP24633395 A JP 24633395A JP 2795627 B2 JP2795627 B2 JP 2795627B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体モジュール
に関し、特に、垂直共振器型面発光レーザを有し、サブ
マウントに実装された光モジュール及びその製造方法
関する。
The present invention relates to a semiconductor module, and more particularly to an optical module having a vertical cavity surface emitting laser and mounted on a submount, and a method of manufacturing the same .

【0002】[0002]

【従来の技術】複数のレーザ素子をアレイ状に配置し、
光情報を並列に伝送することにより大容量の光通信を実
現するためキーデバイスとして、垂直共振器型面発光レ
ーザ(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)が注目
されており、光ファイバとの接続に適した垂直共振器型
面発光レーザの実装技術が研究されている。例えば、1
993年度国際固体素子・材料コンファレンス予稿集6
94頁から696頁、あるいは、電子情報通信学会技術
研究報告「光・量子エレクトロニクス」OQE93−1
05号にサブマウントを備えた垂直共振器型面発光レー
ザが報告されている。
2. Description of the Related Art A plurality of laser elements are arranged in an array,
A vertical-cavity surface-emitting laser (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) has been attracting attention as a key device for realizing large-capacity optical communication by transmitting optical information in parallel. A suitable vertical cavity surface emitting laser mounting technology has been studied. For example, 1
Proceedings of International Solid-State Devices and Materials Conference 1999
Pages 94 to 696, or IEICE Technical Report "Optical and Quantum Electronics" OQE93-1
No. 05 reports a vertical cavity surface emitting laser equipped with a submount.

【0003】これらの報告によれば、図21に示される
ように、pnpn構造の活性層を有する発光サイリスタ
がブラッグ反射器で挟まれた垂直共振器型面発光レーザ
1002がGaAs基板1004上に形成されており、
GaAs基板1004の表面には窒化ケイ素膜1006
が設けられている。垂直共振器型面発光レーザ1002
の全体を覆うように、厚さ9μmの金1008がメッキ
によりGaAs基板1004に形成されており、Sn/
Pbソルダーバンプ1010を備えたAlNヒートシン
ク1012に金メッキされた垂直共振器型面発光レーザ
1002がフリップチップ実装されている。
According to these reports, as shown in FIG. 21, a vertical cavity surface emitting laser 1002 in which a light emitting thyristor having an active layer of a pnpn structure is sandwiched between Bragg reflectors is formed on a GaAs substrate 1004. Has been
A silicon nitride film 1006 is formed on the surface of the GaAs substrate 1004.
Is provided. Vertical cavity surface emitting laser 1002
Is formed on the GaAs substrate 1004 by plating so as to cover the entire surface of the substrate.
A vertical cavity surface emitting laser 1002 plated with gold is flip-chip mounted on an AlN heat sink 1012 having a Pb solder bump 1010.

【0004】この構造によれば、垂直共振器型面発光レ
ーザ1002において発生した熱は、大部分がメッキさ
れた金、及びSn/Pbソルダーバンプを介してAlN
ヒートシンクから放散され、一部は金から直接空気中へ
放散される。また、活性層から直接GaAs基板100
4へ放散される。
According to this structure, heat generated in the vertical cavity surface emitting laser 1002 is mostly transferred to the plated Al and the AlN via the Sn / Pb solder bump.
Dissipated from the heatsink and partly directly from the gold into the air. Further, the GaAs substrate 100 can be directly formed from the active layer.
Dissipated to 4.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
て、GaAs基板1004とAlNヒートシンク101
2とは金属の塑性変形により接合されている。従って、
塑性変形が生じる程度に十分な荷重をGaAs基板10
04とAlNヒートシンク1012との間に加えなけれ
ばならず、この荷重の一部は垂直共振器型面発光レーザ
1002の活性層にも加わる。しかし、垂直共振器型面
発光レーザ1002の活性層に荷重が加わると、発光効
率が著しく低下し、最悪の場合、発光しないという問題
が生じる。
In the above-mentioned prior art, a GaAs substrate 1004 and an AlN heat sink 101 are used.
2 are joined by plastic deformation of the metal. Therefore,
The GaAs substrate 10 is loaded with a load sufficient to cause plastic deformation.
04 and the AlN heat sink 1012, and a part of this load is also applied to the active layer of the vertical cavity surface emitting laser 1002. However, when a load is applied to the active layer of the vertical cavity surface emitting laser 1002, the luminous efficiency is remarkably reduced, and in the worst case, no light is emitted.

【0006】また、Sn/Pbからなるソルダーバンプ
1010の熱伝導率は金に比べ約6分の1の値であるた
め、この部分で熱の伝導が悪くなる。このため、AlN
ヒートシンク1012が高い熱伝導率を備えていても十
分に放熱することができないという問題が生じる。
Further, since the thermal conductivity of the solder bump 1010 made of Sn / Pb is about one sixth of that of gold, heat conduction is poor at this portion. For this reason, AlN
Even if the heat sink 1012 has a high thermal conductivity, there is a problem that heat cannot be sufficiently radiated.

【0007】更に、従来技術によれば垂直共振器型面発
光レーザ1002のメサ表面に金メッキを行わなければ
ならず、このため余分な工程が必要となる。
Furthermore, according to the prior art, the mesa surface of the vertical cavity surface emitting laser 1002 has to be plated with gold, which requires an extra step.

【0008】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、小
さな荷重で垂直共振器型面発光レーザとサブマウントと
を接合し、金メッキを必ずしも必要とせずに実装できる
放熱特性及び発光特性の優れた光モジュール及びその製
造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to join a vertical cavity surface emitting laser to a submount with a small load, and to always apply gold plating. excellent light module and manufacturing its heat dissipation properties and emission characteristics can be implemented without requiring
It is to provide a manufacturing method .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の垂直共振器型面
発光レーザは、第1の基板と、該第1の基板に支持され
ており、上面及び底面と、少なくとも発光層を含む半導
体多層とを有する垂直共振器型面発光レーザと、該第1
の基板に支持されると共に、主要部が該垂直共振器型面
発光レーザと共通の材料で構成されており、該垂直共振
器型面発光レーザの底面に電気的に接続された電極構造
と、第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板
とを備え、該垂直共振器型面発光レーザの該上面及び該
電極構造の上面は、該第1の基板から突き出しており、
該第1のバンプ及び該第2のバンプが該電極構造の該上
面及び該垂直共振器型面発光レーザの該上面とそれぞれ
接するように該第2の基板が該第1の基板に対して保持
されており、そのことにより上記目的が達成される。
発明の別な垂直共振器型面発光レーザは、第1の基板
と、該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、
少なくとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振
器型面発光レーザと、該第1の基板に支持されると共
に、主要部が該垂直共振器型面発光レーザと同一の結晶
成長で形成されており、該垂直共振器型面発光レーザの
底面に電気的に接続された電極構造と、第1のバンプ及
び第2のバンプを有する第2の基板とを備え、該垂直共
振器型面発光レーザの該上面及び該電極構造の上面は、
該第1の基板から突き出しており、該第1のバンプ及び
該第2のバンプが該電極構造の該上面及び該垂直共振器
型面発光レーザの該上面とそれぞれ接するように該第2
の基板が該第1の基板に対して保持されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
A vertical cavity surface emitting laser according to the present invention comprises a first substrate, a semiconductor multilayer supported on the first substrate, having a top surface, a bottom surface, and at least a light emitting layer. A vertical cavity surface emitting laser having:
Is supported in the substrate Rutotomoni, main parts the vertical cavity surface
An electrode structure made of a material common to the light emitting laser and electrically connected to the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser, and a second substrate having a first bump and a second bump. Wherein the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser and the upper surface of the electrode structure project from the first substrate;
The second substrate is held to the first substrate such that the first bump and the second bump are in contact with the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser, respectively. Therefore, the above object is achieved. Book
Another vertical cavity surface emitting laser according to the invention includes a first substrate.
And a top surface and a bottom surface supported by the first substrate;
Vertical resonance having a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer
A surface-emitting laser, which is supported by the first substrate,
The main part is the same crystal as that of the vertical cavity surface emitting laser.
The vertical cavity surface emitting laser is formed by growth.
An electrode structure electrically connected to the bottom surface, a first bump and
And a second substrate having a second bump.
The upper surface of the vibrator type surface emitting laser and the upper surface of the electrode structure,
Protruding from the first substrate, the first bump and
The second bump is located on the top surface of the electrode structure and the vertical resonator
The second surface so as to be in contact with the upper surface of the mold surface emitting laser, respectively.
Substrates are held against the first substrate, and
This achieves the above object.

【0010】本発明の別な垂直共振器型面発光レーザ
は、第1の基板と、該第1の基板に支持されており、上
面及び底面と、少なくとも発光層を含む半導体多層とを
有する垂直共振器型面発光レーザと、第1の基板に支持
されており、該垂直共振器型面発光レーザの底面に電気
的に接続された電極構造と、該第1の基板に支持されて
おり、導電性の上面を有する第1の支持構造と、該垂直
共振器型面発光レーザの該上面と該第1の支持構造とを
電気的に接続する第1の配線と、第1のバンプ及び第2
のバンプを有する第2の基板とを備え、該電極構造の上
面及び該第1の支持構造の該上面は、第1の基板から突
き出しており、該第1のバンプ及び該第2のバンプが該
電極構造の該上面及び該第1の支持構造の該上面とそれ
ぞれ接するように該第2の基板が該第1の基板に対して
保持されており、そのことにより上記目的が達成され
る。
Another vertical cavity surface emitting laser according to the present invention is a vertical cavity surface emitting laser having a first substrate, a top surface and a bottom surface supported by the first substrate, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. A cavity surface emitting laser, supported on the first substrate, an electrode structure electrically connected to the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser, and supported on the first substrate, A first support structure having a conductive upper surface, a first wiring for electrically connecting the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser to the first support structure, a first bump and a first 2
A second substrate having bumps, wherein the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure project from the first substrate, and the first bump and the second bump are The second substrate is held against the first substrate so as to be in contact with the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure, respectively, thereby achieving the above object.

【0011】前記電極構造は、主要部が前記垂直共振器
型面発光レーザと共通の材料で構成されていてもよい。
前記第1の支持構造は、主要部が前記垂直共振器型面発
光レーザと共通の材料で構成されていてもよい。前記第
1の基板に支持されたトランジスタと、前記第2の基板
上に設けられた第3のバンプを更に有し、該第3のバン
プが該トランジスタの一部と接しててもよい。
The main part of the electrode structure is the vertical resonator.
It may be made of the same material as the surface emitting laser.
The first support structure has a main part formed by the vertical resonator surface.
It may be made of the same material as the optical laser. Said first substrate to the support transistors, further comprising a third bump provided on the second substrate, the bumps of the third may be in contact with a portion of the transistor.

【0012】前記第1の基板に支持されたトランジスタ
と、該第1の基板上に形成され、導電性の上面を持つ第
2の支持構造と、該トランジスタと該第2の支持構造と
を電気的に接続する第2の配線と、前記第2の基板上に
設けられた第3のバンプを更に有し、該第3のバンプが
該第2の支持構造の上面と接していてもよい。
A transistor supported on the first substrate, a second support structure formed on the first substrate and having a conductive upper surface, and the transistor and the second support structure are electrically connected to each other. The semiconductor device may further include a second wiring that is electrically connected, and a third bump provided on the second substrate, and the third bump may be in contact with an upper surface of the second support structure.

【0013】本発明のさらに別な垂直共振器型面発光レ
ーザは、第1の基板と、該第1の基板に支持されてお
り、上面及び底面と、少なくとも発光層を含む半導体多
層とを有する垂直共振器型面発光レーザと、該垂直共振
器型面発光レーザの上面上に形成されたバイポーラトラ
ンジスタと、該第1の基板に支持されると共に、主要部
が該垂直共振器型面発光レーザと共通の材料で構成され
ており、該垂直共振器型面発光レーザの底面に電気的に
接続された電極構造と、第1のバンプ及び第2のバンプ
を有する第2の基板とを備え、該電極構造の上面は該第
1の基板から突き出しており、該第1のバンプ及び該第
2のバンプが該電極構造の該上面及び該バイポーラトラ
ンジスタの該上面の一部とそれぞれ接するように該第2
の基板が該第1の基板に対して保持されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
Still another vertical cavity surface emitting laser according to the present invention has a first substrate, a top surface and a bottom surface supported by the first substrate, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. a vertical cavity surface emitting laser, a bipolar transistor formed in the vertical cavity surface on the upper surface of the light emitting laser, Rutotomoni is supported on the first substrate, the main unit
Is made of a material common to the vertical cavity surface emitting laser, an electrode structure electrically connected to a bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser, a first bump and a second bump. A second substrate having two bumps, the upper surface of the electrode structure protruding from the first substrate, the first bump and the second bump being formed on the upper surface of the electrode structure and the bipolar electrode. The second transistors are respectively in contact with a part of the top surface of the transistor.
Substrate is held against the first substrate, thereby achieving the above object.

【0014】本発明のさらに別な垂直共振器型面発光レ
ーザは、第1の基板と、該第1の基板に支持されてお
り、上面及び底面と、少なくとも発光層を含む半導体多
層とを有する垂直共振器型面発光レーザと、垂直共振器
型面発光レーザの上面上に形成されてたバイポーラトラ
ンジスタと、 該第1の基板に支持されており、該垂直
共振器型面発光レーザの底面に電気的に接続された電極
構造と、導電性の上面を有しており、該上面が突き出る
ように該第1の基板に支持された第1の支持構造と、該
バイポーラトランジスタと該第1の支持構造の該上面を
電気的に接続する第1の配線と、第1のバンプ及び第2
のバンプを有する第2の基板とを備え、該電極構造の上
面及び該第1の支持構造の該上面は第1の基板から突き
出しており、該第1のバンプ及び該第2のバンプが該電
極構造の該上面及び該第1の支持構造の上面とそれぞれ
接するように該第2の基板が該第1の基板に対して保持
されており、そのことにより上記目的が達成される。
Still another vertical cavity surface emitting laser according to the present invention has a first substrate, a top surface and a bottom surface supported by the first substrate, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. A vertical cavity surface emitting laser, a bipolar transistor formed on an upper surface of the vertical cavity surface emitting laser, and a bipolar transistor supported on the first substrate, and provided on a bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser. An electrically connected electrode structure, a first support structure having a conductive upper surface, the first support structure being supported on the first substrate such that the upper surface protrudes; the bipolar transistor; A first wiring for electrically connecting the upper surface of the support structure, a first bump and a second wiring;
A second substrate having bumps, wherein the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure project from the first substrate, and the first bump and the second bump are The second substrate is held against the first substrate so as to be in contact with the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure, thereby achieving the above object.

【0015】前記電極構造は、主要部が前記垂直共振器
型面発光レーザと共通の材料で構成されていてもよい。
前記第1の支持構造は前記垂直共振器型面発光レーザに
近接して設けられていてもよい。
The main part of the electrode structure is the vertical resonator.
It may be made of the same material as the surface emitting laser.
The first support structure may be provided close to the vertical cavity surface emitting laser.

【0016】前記第1の支持構造は少なくとも前記半導
体多層と同じ半導体からなる半導体層と該半導体層上に
設けられた絶縁層と、該絶縁層上に設けられた電極によ
り構成されていてもよい。
The first support structure may include at least a semiconductor layer made of the same semiconductor as the semiconductor multilayer, an insulating layer provided on the semiconductor layer, and an electrode provided on the insulating layer. .

【0017】前記第1の支持構造は少なくとも前記半導
体多層と同じ半導体からなる半導体層と該半導体層上に
設けられた金属膜により構成されていてもよい。
[0017] The first support structure may include at least a semiconductor layer made of the same semiconductor as the semiconductor multilayer and a metal film provided on the semiconductor layer.

【0018】前記第1の基板から前記第1の支持構造の
上面までの距離が前記第1の基板から前記垂直共振器型
面発光レーザの上面までの距離よりも大きくなっていて
もよい。
[0018] A distance from the first substrate to an upper surface of the first support structure may be larger than a distance from the first substrate to an upper surface of the vertical cavity surface emitting laser.

【0019】前記トランジスタは電界効果型トランジス
タであってもよい。
The transistor may be a field effect transistor.

【0020】前記トランジスタはヘテロ接合バイポーラ
トランジスタであってもよい。
[0020] The transistor may be a heterojunction bipolar transistor.

【0021】前記第1の基板と前記第2の基板との間に
接着剤が満たされてもよい。
An adhesive may be filled between the first substrate and the second substrate.

【0022】前記接着剤は熱硬化樹脂であってもよい。[0022] The adhesive may be a thermosetting resin.

【0023】前記接着剤は紫外線硬化樹脂であってもよ
い。
[0023] The adhesive may be an ultraviolet curable resin.

【0024】前記電極構造及び前記垂直共振器型面発光
レーザをそれぞれ複数有し、前記第1の基板上において
該複数の電極構造は多角形の頂点位置しており該複数
の垂直共振器型面発光レーザは該多角形の内部に位置し
ていてもよい。
The electrode structure and the vertical cavity surface emitting laser are respectively provided in a plurality, and the plurality of electrode structures are located at the vertices of a polygon on the first substrate. The surface emitting laser may be located inside the polygon.

【0025】前記第1及び第2のバンプは350℃以下
の融点を有する金属から構成されていてもよい。
The first and second bumps may be made of a metal having a melting point of 350 ° C. or less.

【0026】前記第1及び第2のバンプはビスマスから
構成されていてもよい。
[0026] The first and second bumps may be made of bismuth.

【0027】前記電極構造の前記上面及び垂直共振器型
面発光レーザの前記上面は350℃以下の融点を有する
金属から構成されていてもよい。
The upper surface of the electrode structure and the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser may be made of a metal having a melting point of 350 ° C. or less.

【0028】前記電極構造の前記上面及び垂直共振器型
面発光レーザの前記上面はビスマスから構成されていて
もよい。
The upper surface of the electrode structure and the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser may be made of bismuth.

【0029】前記垂直共振器面発光レーザは、前記発
光層を挟む第1及び第2のブラッグ反射器を更に有して
いてもよい。
[0029] The vertical cavity surface emitting laser may further have a first and a second Bragg reflector sandwiching the light emitting layer.

【0030】前記垂直共振器型面発光レーザが設けられ
た位置に対応して、前記第1の基板の裏面に光ファイバ
を受けるガイド孔が設けられていてもよい。また、本発
明の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュールの
製造方法は、第1の基板上に、垂直共振器型面発光レー
ザの発光層となる半導体層を含む半導体多層を成長する
工程と、該半導体多層をエッチングすることにより、該
第1の基板から突き出た形状の該発光層を含む垂直共振
器型面発光レーザ部と、該第1の基板から突き出た形状
であり、主要部が該垂直共振器型面発光レーザ部と共通
の材料で構成された電極構造部とを形成する工程と、第
1のバンプ及び第2のバンプを第2の基板に形成する工
程と、該第1のバンプ及び該第2のバンプが、該第1の
基板から突き出た該垂直共振器型面発光レーザ部の上面
及び該第1の基板から突き出た該電極構造部の上面にそ
れぞれ接するように、該第2の基板が該第1の基板に対
して保持する工程とを備えており、そのことにより上記
目的が達成される。
A guide hole for receiving an optical fiber may be provided on the back surface of the first substrate corresponding to the position where the vertical cavity surface emitting laser is provided. In addition,
Optical module with bright vertical cavity surface emitting laser
The manufacturing method is such that a vertical cavity surface emitting laser is formed on a first substrate.
Growing a semiconductor multilayer including a semiconductor layer to be a light emitting layer of the semiconductor
And etching the semiconductor multilayer to form the semiconductor multilayer.
Vertical resonance including the light emitting layer protruding from the first substrate
Shape surface emitting laser part and shape protruding from the first substrate
And the main part is common to the vertical cavity surface emitting laser part.
Forming an electrode structure portion made of a material of
Forming a first bump and a second bump on a second substrate;
And the first bump and the second bump are in contact with the first bump.
Upper surface of the vertical cavity surface emitting laser portion protruding from the substrate
And an upper surface of the electrode structure protruding from the first substrate.
The second substrate is in contact with the first substrate so as to be in contact with each other.
And holding it, and thereby,
Objective is achieved.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)図1は、本発明による垂直共振器型面発光
レーザを有する光モジュール10の断面を示している。
光モジュール10は、n型GaAs半導体からなる第1
の基板12と、第1の基板12に支持された垂直共振器
型面発光レーザ14及び電極構造構造16と、シリコン
からなる第2の基板11とを有している。第2の基板は
サブマウントとして機能する。第2の基板11の表面に
は窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる絶縁膜21設けら
れており、絶縁膜21を介してマイクロバンプ18及び
20が第2の基板11上に設けられている。さらに図示
していないがマイクロバンプ18及び20はパッドを備
えた配線にそれぞれ接続されている。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a cross section of an optical module 10 having a vertical cavity surface emitting laser according to the present invention.
The optical module 10 is a first optical module made of an n-type GaAs semiconductor.
, A vertical cavity surface emitting laser 14 and an electrode structure 16 supported by the first substrate 12, and a second substrate 11 made of silicon. The second substrate functions as a submount. An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11, and the micro bumps 18 and 20 are provided on the second substrate 11 via the insulating film 21. Further, although not shown, the micro bumps 18 and 20 are connected to wiring having pads, respectively.

【0032】垂直共振器型面発光レーザ14の上面13
及び電極構造16の上面15は第1の基板12から突き
出している。また、マイクロバンプ18及び20は、第
2の基板11の表面から突き出している。その結果、第
1の基板12と第2の基板11とはマイクロバンプ18
及び20が垂直共振器型面発光レーザ14の上面13及
び電極構造16の上面15とそれぞれ接するように保持
されており、紫外線硬化樹脂22が第1の基板12と第
2の基板11と間に満たされている。
Upper surface 13 of vertical cavity surface emitting laser 14
The upper surface 15 of the electrode structure 16 protrudes from the first substrate 12. The micro bumps 18 and 20 protrude from the surface of the second substrate 11. As a result, the first substrate 12 and the second substrate 11
And 20 are held so as to be in contact with the upper surface 13 of the vertical cavity surface emitting laser 14 and the upper surface 15 of the electrode structure 16, respectively, and the ultraviolet curable resin 22 is provided between the first substrate 12 and the second substrate 11. be satisfied.

【0033】垂直共振器型面発光レーザ14は、発光層
24と発光層24を挟むn型ブラッグ反射器26及びp
型ブラッグ反射器28を含む半導体多層30と半導体多
層30上に設けられた電極32とを含んでいる。発光層
24から出射する光は、少なくとも第1の基板12また
は第2の基板11に対して透明であることが好ましい。
第1の基板12に対して発光層24から出射する光が透
明ではない場合には、第1の基板12の垂直共振器型面
発光レーザ14が設けられた位置に裏面からエッチング
により溝90を設け、出射光を取り出せばよい。
The vertical cavity surface emitting laser 14 is composed of an n-type Bragg reflector 26 and a p-type
It includes a semiconductor multilayer 30 including a shaped Bragg reflector 28 and an electrode 32 provided on the semiconductor multilayer 30. Light emitted from the light emitting layer 24 is preferably transparent to at least the first substrate 12 or the second substrate 11.
When the light emitted from the light emitting layer 24 with respect to the first substrate 12 is not transparent, the groove 90 is etched from the back surface of the first substrate 12 at the position where the vertical cavity surface emitting laser 14 is provided. It suffices if it is provided to extract outgoing light.

【0034】電極構造16は、半導体多層30と同じ半
導体層で構成される半導体多層34と、半導体多層34
上に設けられた電極36とを含んでいる。半導体多層3
4内に形成されるpn接合は破壊されており、電極構造
36の上面15と下面19との間は低抵抗で接続され
る。垂直共振器型面発光レーザ14及び電極構造16は
低抵抗のn型GaAsからなるバッファ層38を介して
第1の基板12に設けられているため、垂直共振器型面
発光レーザ14の底面17及び電極構造16の底面19
がバッファ層38に接しており、互いに電気的に接続さ
れている。
The electrode structure 16 includes a semiconductor multilayer 34 composed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 30, and a semiconductor multilayer 34.
And an electrode 36 provided thereon. Semiconductor multilayer 3
The pn junction formed in 4 is broken, and the upper surface 15 and the lower surface 19 of the electrode structure 36 are connected with low resistance. Since the vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode structure 16 are provided on the first substrate 12 via the buffer layer 38 made of low resistance n-type GaAs, the bottom surface 17 of the vertical cavity surface emitting laser 14 And the bottom surface 19 of the electrode structure 16
Are in contact with the buffer layer 38 and are electrically connected to each other.

【0035】マイクロバンプ18及び20は、熱伝導性
に優れる材料で構成されることが好ましく、熱伝導性に
優れる金を含んでいることがより好ましい。
The microbumps 18 and 20 are preferably made of a material having excellent thermal conductivity, and more preferably contain gold having excellent thermal conductivity.

【0036】垂直共振器型面発光レーザ14の更に具体
的な一例を図2を参照しながら説明する。図2に示すよ
うに、n型ブラッグ反射器26は、n型AlAs層41
及びn型GaAs層42を一対とする24.5対を含ん
でいる。また同様にp型ブラッグ反射器28はp型Al
As層43及びp型GaAs層44を一対とする24.
5対を含んでいる。n型ブラッグ反射器26とp型ブラ
ッグ反射器28との間には活性領域45が設けられてい
る。
A more specific example of the vertical cavity surface emitting laser 14 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the n-type Bragg reflector 26 includes an n-type AlAs layer 41.
And 24.5 pairs of n-type GaAs layers 42. Similarly, the p-type Bragg reflector 28 is a p-type Al
24. As layer 43 and p-type GaAs layer 44 are paired.
Includes 5 pairs. An active region 45 is provided between the n-type Bragg reflector 26 and the p-type Bragg reflector 28.

【0037】活性領域45は、発光層24と、バリア層
46及び47と、スペーサ層48、49、50、及び5
1とを含んでいる。発光層24はバリア層46及び47
に挟まれており、更にバリア層46及び47はスペーサ
層48及び50とスペーサ層49及び51とによって挟
まれている。発光層24とバリア層46及び47とは、
それぞれアンドープのIn0.2Ga0.8As及びアンドー
プのGaAsからなる。またスペーサ層48及び49は
アンドープのAl0.5Ga0.5Asからなり、スペーサ層
50及び51はそれぞれn型Al0.5Ga0.5As及びp
型Al0.5Ga0.5Asからなる。バリア層46及び47
によって電子と正孔とが発光層24に閉じこめられる。
単一縦モードでレーザ発振するよう垂直共振器の長さを
調節するためにスペーサ層48〜51は設けられてい
る。これらの半導体層の厚み及び不純物濃度を表1に示
す。
The active region 45 includes the light emitting layer 24, the barrier layers 46 and 47, and the spacer layers 48, 49, 50, and 5
1 is included. The light emitting layer 24 includes barrier layers 46 and 47
The barrier layers 46 and 47 are further sandwiched between spacer layers 48 and 50 and spacer layers 49 and 51. The light emitting layer 24 and the barrier layers 46 and 47
Each is made of undoped In 0.2 Ga 0.8 As and undoped GaAs. The spacer layers 48 and 49 are made of undoped Al 0.5 Ga 0.5 As, and the spacer layers 50 and 51 are made of n-type Al 0.5 Ga 0.5 As and p, respectively.
Type Al 0.5 Ga 0.5 As. Barrier layers 46 and 47
As a result, electrons and holes are confined in the light emitting layer 24.
Spacer layers 48 to 51 are provided to adjust the length of the vertical resonator so as to oscillate in a single longitudinal mode. Table 1 shows the thicknesses and impurity concentrations of these semiconductor layers.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】図1に示されるように、光モジュール10
において、マイクロバンプ18に接続された配線及びマ
イクロバンプ20に接続された配線にそれぞれプラス電
源及びマイナス電源を接続することにより、垂直共振器
型面発光レーザ14の電極32にはプラス電圧が印加さ
れ、電極構造16にはマイナス電圧が印加される。
As shown in FIG. 1, the optical module 10
In the above, a positive voltage is applied to the electrode 32 of the vertical cavity surface emitting laser 14 by connecting a positive power supply and a negative power supply to the wiring connected to the microbump 18 and the wiring connected to the microbump 20, respectively. , A negative voltage is applied to the electrode structure 16.

【0040】電極構造16はバッファ層38を介して垂
直共振器型面発光レーザの底面17と電気的に接合され
るので、p型ブラッグ反射器28及びn型ブラッグ反射
器26にそれぞれプラス電圧及びマイナス電圧が印加さ
れ、垂直共振器型面発光レーザ14が発光することにな
る。
Since the electrode structure 16 is electrically connected to the bottom surface 17 of the vertical cavity surface emitting laser via the buffer layer 38, a positive voltage and a negative voltage are applied to the p-type Bragg reflector 28 and the n-type Bragg reflector 26, respectively. A negative voltage is applied, and the vertical cavity surface emitting laser 14 emits light.

【0041】光モジュール10は例えば以下の方法によ
り製造される。
The optical module 10 is manufactured by, for example, the following method.

【0042】まず、図3(a)及び(b)に示すように
n型のGaAsからなる第1の基板12上にバッファ層
38及び図2に示すような半導体層24及び41〜51
(図2)を含む半導体多層30をMBE法などによりエ
ピタキシャル成長させる。図3(c)に示すように、塩
素を含む混合ガスを用いたドライエッチング法により、
バッファ層38が露出するまで半導体多層30の一部を
エッチングし、半導体多層30上に電極32及び36を
形成することにより、垂直共振器型面発光レーザ14及
び電極構造16を形成する。電極構造16の半導体多層
30にはバッファ層38と電極36との間に高電界を印
加してpn接合を破壊しておく。これにより、低抵抗を
備えた電極構造16が形成される。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a buffer layer 38 and semiconductor layers 24 and 41 to 51 shown in FIG. 2 are formed on a first substrate 12 made of n-type GaAs.
The semiconductor multilayer 30 including FIG. 2 is epitaxially grown by MBE or the like. As shown in FIG. 3C, by dry etching using a mixed gas containing chlorine,
The vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode structure 16 are formed by etching a part of the semiconductor multilayer 30 until the buffer layer 38 is exposed and forming the electrodes 32 and 36 on the semiconductor multilayer 30. A high electric field is applied to the semiconductor multilayer 30 of the electrode structure 16 between the buffer layer 38 and the electrode 36 to destroy the pn junction. As a result, an electrode structure 16 having a low resistance is formed.

【0043】次に、図3(d)に示すように支持台53
の上に保持されたシリコンからなる第2の基板11上に
酸化ケイ素からなる絶縁膜21を形成し、その上に例え
ばTi/Pd/Auからなるマイクロバンプ18及び2
0を形成する。図示していないが、マイクロバンプには
電圧を印加するためのパッドを備えた配線が接続されて
いる。マイクロバンプ18及び20を覆うように紫外線
硬化樹脂22を絶縁膜21上に塗布した後、第1の基板
12を真空コレット52に吸着させて、マイクロバンプ
18及び20が垂直共振器型面発光レーザ14及び電極
構造16に対向するように第1の基板12を第2の基板
11に対して保持する。
Next, as shown in FIG.
An insulating film 21 made of silicon oxide is formed on a second substrate 11 made of silicon held thereon, and micro bumps 18 and 2 made of, for example, Ti / Pd / Au are formed thereon.
0 is formed. Although not shown, a wiring having a pad for applying a voltage is connected to the microbump. After applying an ultraviolet curable resin 22 on the insulating film 21 so as to cover the micro bumps 18 and 20, the first substrate 12 is attracted to the vacuum collet 52, and the micro bumps 18 and 20 are turned into the vertical cavity surface emitting laser. The first substrate 12 is held on the second substrate 11 so as to face the electrode structure 14 and the electrode structure 16.

【0044】そして、矢印で示されるように、垂直共振
器型面発光レーザ14の電極32の上面及び電極構造1
6の電極36の上面がマイクロバンプ18及び20に接
するように第1の基板12を第2の基板11に対して押
しつける。これにより、図3(e)に示すように、マイ
クロバンプ18及び20と垂直共振器型面発光レーザ1
4及び電極構造16との間の紫外線硬化樹脂22が排除
される。この状態を保持したまま、紫外線硬化樹脂22
に紫外線を照射する。紫外線の照射により紫外線硬化樹
脂22は収縮し、第1の基板12と第2の基板11とが
接着される。また、垂直共振器型面発光レーザ14の電
極32及び電極構造16の電極36はそれぞれマイクロ
バンプ18及び20と確実に接触し、良好な電気的接合
が形成される。電極32及び36は200nm以上の厚
さを有し、マイクロバンプ18及び20は500nm以
上の厚さを備えていることが好ましく、電極32及び3
6が2μm以上の厚さを有し、マイクロバンプ18及び
20は5μm以上の厚さを備えている時に最適な接合が
得られる。これにより図3(f)に示す光モジュール1
0が完成する。
Then, as shown by the arrows, the upper surface of the electrode 32 of the vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode structure 1
The first substrate 12 is pressed against the second substrate 11 so that the upper surface of the sixth electrode 36 contacts the micro bumps 18 and 20. Thereby, as shown in FIG. 3E, the micro bumps 18 and 20 and the vertical cavity surface emitting laser 1
The ultraviolet curable resin 22 between the electrode 4 and the electrode structure 16 is eliminated. While maintaining this state, the ultraviolet curable resin 22
Is irradiated with ultraviolet light. The ultraviolet curable resin 22 contracts due to the irradiation of the ultraviolet light, and the first substrate 12 and the second substrate 11 are bonded. Further, the electrode 32 of the vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode 36 of the electrode structure 16 surely come into contact with the micro bumps 18 and 20, respectively, and a good electrical connection is formed. The electrodes 32 and 36 preferably have a thickness of 200 nm or more, and the microbumps 18 and 20 preferably have a thickness of 500 nm or more.
Optimum bonding is obtained when 6 has a thickness of 2 μm or more and micro bumps 18 and 20 have a thickness of 5 μm or more. Thereby, the optical module 1 shown in FIG.
0 is completed.

【0045】本発明によれば、紫外線硬化樹脂の収縮力
が第1の基板12及び第2の基板11全体におよびなが
ら2つの基板11及び12が保持される。従って、垂直
共振器型面発光レーザの上面に加わる荷重を小さくする
ことができ、実装時の荷重により発光層に与える歪みを
低減できるので、発光効率の低下を防ぐことができる。
また、マイクロバンプを介して発光層で発生した熱を第
2の基板へ放熱することができるため放熱特性に優れ
る。
According to the present invention, the two substrates 11 and 12 are held while the contraction force of the ultraviolet curable resin extends over the entire first substrate 12 and second substrate 11. Therefore, the load applied to the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser can be reduced, and the strain applied to the light emitting layer due to the load at the time of mounting can be reduced.
Further, heat generated in the light emitting layer can be radiated to the second substrate through the microbumps, so that the heat radiation characteristics are excellent.

【0046】上記実施例では、電極構造16はpn接合
が破壊された半導体多層と半導体多層上に形成された電
極とから構成されていたが、電極構造16は導電性の他
の構造を備えていてもよい。以下にその具体例を示す。
In the above embodiment, the electrode structure 16 is composed of the semiconductor multilayer in which the pn junction is destroyed and the electrode formed on the semiconductor multilayer. However, the electrode structure 16 has another conductive structure. You may. Specific examples are shown below.

【0047】図4(a)に示される光モジュール58
は、図1に示される電極構造16のかわりに電極構造6
0を有している。電極構造60は、半導体多層や絶縁層
等からなる基部61と基部61の上面を覆って少なくと
もバッファ層38に電気的に接続された導電性の配線6
2とを備えている。配線62はバッファ層38と低抵抗
の電気的な接触を得るために、AuGe/Niあるいは
AuZn/Auなどのオーミック電極材料から形成され
ていることが好ましい。
The optical module 58 shown in FIG.
Is the electrode structure 6 instead of the electrode structure 16 shown in FIG.
It has 0. The electrode structure 60 includes a base 61 made of a semiconductor multilayer, an insulating layer, or the like, and a conductive wiring 6 covering the upper surface of the base 61 and electrically connected to at least the buffer layer 38.
2 is provided. The wiring 62 is preferably formed of an ohmic electrode material such as AuGe / Ni or AuZn / Au in order to obtain low-resistance electrical contact with the buffer layer 38.

【0048】図4(b)に示される光モジュール59
は、図1に示される電極構造16のかわりに電極構造6
3を有している。電極構造63は、バッファ層38上に
形成されたオーミック電極64とオーミック電極64上
にメッキ法により形成された金層65とを備えている。
The optical module 59 shown in FIG.
Is the electrode structure 6 instead of the electrode structure 16 shown in FIG.
Three. The electrode structure 63 includes an ohmic electrode 64 formed on the buffer layer 38 and a gold layer 65 formed on the ohmic electrode 64 by a plating method.

【0049】上記実施例では、接着剤として紫外線硬化
樹脂を用いているが、これに代えて熱硬化樹脂を用いて
もよい。
In the above embodiment, an ultraviolet curable resin is used as the adhesive, but a thermosetting resin may be used instead.

【0050】また、上記実施例では、垂直共振器型面発
光レーザと電極構造を1つずつ備えた光モジュールを説
明したが、垂直共振器型面発光レーザ及び電極構造が1
つ以上設けられていてもよい。
In the above embodiment, an optical module having one vertical cavity surface emitting laser and one electrode structure has been described. However, one vertical cavity surface emitting laser and one electrode structure are provided.
More than one may be provided.

【0051】図5(a)及び(b)は、9つの垂直共振
器型面発光レーザと4つの電極構造を備える光モジュー
ルを構成するための第1の基板12の構造と第2の基板
11の構造を示す斜視図である。
FIGS. 5A and 5B show the structure of the first substrate 12 and the second substrate 11 for forming an optical module having nine vertical cavity surface emitting lasers and four electrode structures. It is a perspective view which shows the structure of.

【0052】図5(a)に示されるように、縦横3列ず
つに配列された9つの垂直共振器型面発光レーザ14が
第1の基板12上に支持されている。電極構造16は垂
直共振器型面発光レーザ14の配列を囲む矩形68の4
つの頂点に配置されている。
As shown in FIG. 5A, nine vertical cavity surface emitting lasers 14 arranged in three rows and columns are supported on the first substrate 12. The electrode structure 16 is a rectangular 68 4 surrounding the array of the vertical cavity surface emitting lasers 14.
Located at one vertex.

【0053】第2の基板11上には絶縁膜21を介し
て、第1の基板12に設けられた垂直共振器型面発光レ
ーザ14及び電極構造16に対応する位置にマイクロバ
ンプ18及び20が設けられている。マイクロバンプ1
8及び20にはそれぞれパッドを有する配線66及び6
7が接続されている。
On the second substrate 11, micro-bumps 18 and 20 are provided at positions corresponding to the vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode structure 16 provided on the first substrate 12 via an insulating film 21. Is provided. Micro bump 1
8 and 20 have wirings 66 and 6 having pads, respectively.
7 is connected.

【0054】図5に示すように、垂直共振器型面発光レ
ーザ14及び電極構造16を配置することにより、第1
の基板12と第2の基板11を接着する際に加わる荷重
は四隅の電極構造16に分散される。従って、マイクロ
バンプ18との接触により垂直共振器型面発光レーザ1
4が受ける荷重は均一になり、垂直共振器型面発光レー
ザ14の発光効率の劣化が図1に示される場合に比べて
より小さくなる。
As shown in FIG. 5, by disposing the vertical cavity surface emitting laser 14 and the electrode structure 16, the first
The load applied when the substrate 12 and the second substrate 11 are bonded to each other is distributed to the four corner electrode structures 16. Therefore, the vertical cavity surface emitting laser 1
The load applied to 4 becomes uniform, and the deterioration of the luminous efficiency of the vertical cavity surface emitting laser 14 becomes smaller than that in the case shown in FIG.

【0055】(実施例2)図6(a)は、本発明の第2
の実施例による垂直共振器型面発光レーザを有する光モ
ジュール100の断面を示している。図6(a)中、第
1の実施例の光モジュール10の構成要素と同一の構成
要素には同じ参照符号を付している。
Embodiment 2 FIG. 6A shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a cross section of an optical module 100 having a vertical cavity surface emitting laser according to the embodiment. In FIG. 6A, the same components as those of the optical module 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0056】光モジュール100は、第1の基板12
と、バッファ層38を介して第1の基板12に支持され
た垂直共振器型面発光レーザ14、電極構造16、及び
支持構造101と、第2の基板11とを有している。第
2の基板11の表面には窒化ケイ素や酸化ケイ素等から
なる絶縁膜21設けられており、絶縁膜21を介してマ
イクロバンプ20及び102が第2の基板11上に設け
られている。さらに図示していないがマイクロバンプ2
0及び102はパッドを備えた配線にそれぞれ接続され
ている。
The optical module 100 includes the first substrate 12
And a vertical cavity surface emitting laser 14, an electrode structure 16, and a support structure 101 supported on the first substrate 12 via the buffer layer 38, and the second substrate 11. An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11, and micro bumps 20 and 102 are provided on the second substrate 11 via the insulating film 21. Although not shown, micro bump 2
Reference numerals 0 and 102 are respectively connected to wiring having pads.

【0057】垂直共振器型面発光レーザ14は、発光層
24と発光層24を挟むn型ブラッグ反射器26及びp
型ブラッグ反射器28を含む半導体多層30と半導体多
層30上に設けられた電極32とを含んでいる。
The vertical cavity surface emitting laser 14 comprises an n-type Bragg reflector 26 and a p-type
It includes a semiconductor multilayer 30 including a shaped Bragg reflector 28 and an electrode 32 provided on the semiconductor multilayer 30.

【0058】電極構造16は、半導体多層30と同じ半
導体層で構成される半導体多層34と、半導体多層34
上に設けられた電極36とを含んでいる。半導体多層3
4内に形成されるpn接合は破壊されており、電極構造
16の上面15と下面19との間は低抵抗で接続され
る。
The electrode structure 16 includes a semiconductor multilayer 34 composed of the same semiconductor layers as the semiconductor multilayer 30 and a semiconductor multilayer 34
And an electrode 36 provided thereon. Semiconductor multilayer 3
The pn junction formed in 4 is broken, and the upper surface 15 and the lower surface 19 of the electrode structure 16 are connected with low resistance.

【0059】支持構造101は、半導体多層30と同じ
半導体層からなる半導体多層103とを有しており、半
導体多層103と電極105の間には絶縁層104が設
けられている。支持構造101は、その上面108が導
電性であり、支持構造101の設けられたバッファ層3
8と上面108との間が電気的に絶縁されておれば半導
体多層103以外のどのような材料で構成されていても
よい。
The support structure 101 has a semiconductor multilayer 103 composed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 30, and an insulating layer 104 is provided between the semiconductor multilayer 103 and the electrode 105. The support structure 101 has an upper surface 108 that is conductive, and the buffer layer 3 on which the support structure 101 is provided.
Any material other than the semiconductor multilayer 103 may be used as long as the material 8 and the upper surface 108 are electrically insulated.

【0060】また、バッファ層38を覆って第1の基板
12にポリイミド膜106が設けられており、ポリイミ
ド膜106上に垂直共振器型面発光レーザ14の電極3
2と支持構造103の電極105を電気的に接続する配
線107が設けられている。ポリイミド膜106は配線
107を第1の基板12の表面から所定の距離に保持す
るために主として設けられており、電極32と電極10
5の間の段差を小さくしている。これにより、電極32
と電極105の間の段差が大きくなり、配線107が連
続して形成されずに断線してしまうのを防いでいる。
A polyimide film 106 is provided on the first substrate 12 so as to cover the buffer layer 38, and the electrode 3 of the vertical cavity surface emitting laser 14 is formed on the polyimide film 106.
A wiring 107 is provided for electrically connecting the second electrode 2 and the electrode 105 of the support structure 103. The polyimide film 106 is provided mainly to hold the wiring 107 at a predetermined distance from the surface of the first substrate 12.
The step between 5 is small. Thereby, the electrode 32
The step between the electrode 105 and the electrode 105 is increased to prevent the wiring 107 from being disconnected without being formed continuously.

【0061】支持構造101の上面108および電極構
造16の上面15はポリイミド膜106の表面から突き
出している。また、マイクロバンプ20および102も
第2の基板11から突き出している。このため、第1の
基板12と第2の基板11とは、マイクロバンプ20及
び102が電極構造16の上面15及び支持構造101
の上面108とそれぞれ接するように保持されており、
紫外線硬化樹脂22が第1の基板12と第2の基板11
との間に満たされている。
The upper surface 108 of the support structure 101 and the upper surface 15 of the electrode structure 16 protrude from the surface of the polyimide film 106. The micro bumps 20 and 102 also protrude from the second substrate 11. For this reason, the first substrate 12 and the second substrate 11 are configured such that the micro bumps 20 and 102 have the upper surface 15 of the electrode structure 16 and the support structure 101.
Are held in contact with the upper surface 108 of the
The ultraviolet curable resin 22 is composed of the first substrate 12 and the second substrate 11
And between being filled.

【0062】光モジュール100において、マイクロバ
ンプ102に接続された配線及びマイクロバンプ20に
接続された配線にそれぞれプラス電源及びマイナス電源
を接続することにより、配線107にはプラス電圧が印
加され、電極構造16にはマイナス電圧が印加される。
In the optical module 100, a positive voltage is applied to the wiring 107 by connecting a positive power supply and a negative power supply to the wiring connected to the microbump 102 and the wiring connected to the microbump 20, respectively. A negative voltage is applied to 16.

【0063】配線107は、垂直共振器型面発光レーザ
14の電極32に電気的に接続されており、電極構造1
6はバッファ層38を介して垂直共振器型面発光レーザ
の底面17と電気的に接合されるので、p型ブラッグ反
射器28及びn型ブラッグ反射器26にそれぞれプラス
電圧及びマイナス電圧が印加され、垂直共振器型面発光
レーザ14が発光することになる。
The wiring 107 is electrically connected to the electrode 32 of the vertical cavity surface emitting laser 14 and has an electrode structure 1
6 is electrically connected to the bottom surface 17 of the vertical cavity surface emitting laser via the buffer layer 38, so that a positive voltage and a negative voltage are applied to the p-type Bragg reflector 28 and the n-type Bragg reflector 26, respectively. , The vertical cavity surface emitting laser 14 emits light.

【0064】光モジュール100の主要な特徴の一つ
は、第1の基板12に設けられた電極構造16及び支持
構造101が第2の基板11を保持するようにマイクロ
バンプ20及び102を受ける構造を備えていることに
ある。この構造により、垂直共振器型面発光レーザ14
に荷重を与えることなく、第1の基板12及び第2の基
板11を接合することができる。従って、垂直共振器型
面発光レーザ14の発光層24に荷重を与え、垂直共振
器型面発光レーザ14の発光効率を劣化させることな
く、垂直共振器型面発光レーザをサブマウントに実装す
ることができる。接合時の荷重が確実に垂直共振器型面
発光レーザ14にかからないようにするためには、支持
構造101は、垂直共振器型面発光レーザ14に近接し
ていることが好ましく、垂直共振器型面発光レーザ14
から20μm以内の距離に配置されていることが好まし
い。また、電極105及び36は200nm以上の厚さ
を有し、マイクロバンプ102及び20は500nm以
上の厚さを備えていることが好ましく、電極105及び
36が2μm以上の厚さを有し、マイクロバンプ102
及び20は5μm以上の厚さを備えている時に最適な接
合が得られる。
One of the main features of the optical module 100 is that the electrode structure 16 and the support structure 101 provided on the first substrate 12 receive the micro bumps 20 and 102 so as to hold the second substrate 11. It is to have. With this structure, the vertical cavity surface emitting laser 14
The first substrate 12 and the second substrate 11 can be joined without applying a load to the first substrate 12. Therefore, a load is applied to the light emitting layer 24 of the vertical cavity surface emitting laser 14 to mount the vertical cavity surface emitting laser on the submount without deteriorating the luminous efficiency of the vertical cavity surface emitting laser 14. Can be. In order to ensure that the load at the time of joining is not applied to the vertical cavity surface emitting laser 14, the support structure 101 is preferably close to the vertical cavity surface emitting laser 14. Surface emitting laser 14
It is preferable that they are arranged within a distance of not more than 20 μm. Further, the electrodes 105 and 36 preferably have a thickness of 200 nm or more, the microbumps 102 and 20 preferably have a thickness of 500 nm or more, and the electrodes 105 and 36 have a thickness of 2 μm or more. Bump 102
And 20 have optimal thickness when they have a thickness of 5 μm or more.

【0065】また、垂直共振器型面発光レーザ14に確
実に荷重がかからないようにするために、図6(b)に
示すように、バッファ層38に対して支持構造101の
上面108が垂直共振器型面発光レーザ14の上面13
に比べて高くなっていることが好ましい。この様な構造
は、例えば、電極32の厚さよりも絶縁層104及び電
極105の厚さの合計を大きくすることによって実現可
能であり、上面108と上面13との高さの差は0.5
μm以上が好ましい。この構造によれば、支持構造10
1がマイクロバンプ102にめり込んだ場合でも、垂直
共振器型面発光レーザ14の上面13が第2の基板21
に接して、発光層24に荷重が加わることを確実に防ぐ
ことができる。
As shown in FIG. 6B, in order to ensure that no load is applied to the vertical cavity surface emitting laser 14, the upper surface 108 of the support structure 101 is vertically Upper surface 13 of container-shaped surface emitting laser 14
It is preferable that the height be higher than the above. Such a structure can be realized, for example, by making the total thickness of the insulating layer 104 and the electrode 105 larger than the thickness of the electrode 32, and the difference in height between the upper surface 108 and the upper surface 13 is 0.5.
μm or more is preferred. According to this structure, the support structure 10
Even when the substrate 1 is embedded in the microbump 102, the upper surface 13 of the vertical cavity surface emitting laser 14 is
, It is possible to reliably prevent a load from being applied to the light emitting layer 24.

【0066】光モジュール100は、実施例1とほぼ同
様の方法により製造される。
The optical module 100 is manufactured by substantially the same method as in the first embodiment.

【0067】具体的には、垂直共振器型面発光レーザ1
4の半導体多層30をドライエッチングにより、形成す
る際、電極構造16及び支持構造101のための半導体
多層34及び103を同時に形成する。その後、半導体
多層103上に絶縁層104を形成し、半導体多層30
及び34上にならびに絶縁層104上に電極32、3
6、及び105をそれぞれ形成する。バッファ層38を
覆うポリイミド膜106を形成した後、電極32及び1
05を接続する配線107を形成する。その後、実施例
1と同様の方法により、第2の基板11を第1の基板1
2に接合する。
Specifically, the vertical cavity surface emitting laser 1
When the fourth semiconductor multilayer 30 is formed by dry etching, the semiconductor multilayers 34 and 103 for the electrode structure 16 and the support structure 101 are simultaneously formed. Thereafter, an insulating layer 104 is formed on the semiconductor multilayer 103, and the semiconductor multilayer 30 is formed.
And 34 and on the insulating layer 104.
6 and 105 are respectively formed. After forming the polyimide film 106 covering the buffer layer 38, the electrodes 32 and 1
Next, a wiring 107 for connecting the wirings 05 is formed. Thereafter, the second substrate 11 is replaced with the first substrate 1 by the same method as in the first embodiment.
2

【0068】光モジュール100において、電極構造1
6や熱硬化樹脂22は実施例1で説明したように種々の
改変が可能である。
In the optical module 100, the electrode structure 1
6 and the thermosetting resin 22 can be variously modified as described in the first embodiment.

【0069】図7は、上述の方法により製造された光モ
ジュール100の出力特性の一例を示している。比較の
ために、第2の基板を接続する前の特性も示している。
図7から明らかなように、第2の基板を接続する前は、
最大出力は21mW程度であるが、第2の基板を接続す
ることにより、最大出力は32mW程度まで大きくなっ
ている。これは、第2の基板をマイクロバンプを介して
接続することにより、垂直共振器型面発光レーザにおい
て発生した熱がポリイミド膜106および紫外線硬化樹
脂22を介して第1の基板12および第2の基板11へ
放散され、活性層24の温度上昇が抑制されるからであ
る。
FIG. 7 shows an example of the output characteristics of the optical module 100 manufactured by the above-described method. For comparison, the characteristics before connecting the second substrate are also shown.
As is clear from FIG. 7, before connecting the second substrate,
The maximum output is about 21 mW, but the maximum output is increased to about 32 mW by connecting the second substrate. This is because the heat generated in the vertical cavity surface emitting laser is connected to the first substrate 12 and the second substrate 12 via the polyimide film 106 and the ultraviolet curable resin 22 by connecting the second substrate via the micro bumps. This is because the heat is radiated to the substrate 11 and the temperature rise of the active layer 24 is suppressed.

【0070】上述の構造の光モジュールは光ファイバと
好適に結合させることができる。図8は光ファイバと接
続が可能な光モジュール110の断面を模式的に示して
いる。
The optical module having the above-described structure can be suitably connected to an optical fiber. FIG. 8 schematically shows a cross section of an optical module 110 connectable to an optical fiber.

【0071】光モジュール110は、第1の基板12
と、第1の基板12に支持された垂直共振器型面発光レ
ーザ111、電極構造112、及び支持構造113と、
第2の基板11とを有している。第2の基板11の表面
には窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる絶縁膜21設け
られており、絶縁膜21を介してマイクロバンプ20及
び102が第2の基板11上に設けられている。さらに
図示していないがマイクロバンプ20及び102はパッ
ドを備えた配線にそれぞれ接続されている。
The optical module 110 includes the first substrate 12
A vertical cavity surface emitting laser 111 supported on the first substrate 12, an electrode structure 112, and a support structure 113;
And a second substrate 11. An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11, and micro bumps 20 and 102 are provided on the second substrate 11 via the insulating film 21. Further, although not shown, the micro bumps 20 and 102 are connected to wiring having pads, respectively.

【0072】垂直共振器型面発光レーザ111は、発光
層24と発光層24を挟むn型ブラッグ反射器26及び
p型ブラッグ反射器114の一部を含む半導体多層11
5と半導体多層115上に設けられた電極32とを含ん
でいる。p型ブラッグ反射器114は、第1の基板12
の全面を覆って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 111 includes a semiconductor multilayer 11 including a light emitting layer 24 and a part of an n-type Bragg reflector 26 and a p-type Bragg reflector 114 sandwiching the light emitting layer 24.
5 and an electrode 32 provided on the semiconductor multilayer 115. The p-type Bragg reflector 114 is connected to the first substrate 12
Is provided so as to cover the entire surface.

【0073】電極構造112は、半導体多層115と同
じ半導体層で構成される半導体多層116と、半導体多
層116上に設けられた電極36とを含んでいる。半導
体多層116はp型ブラッグ反射器114の一部分を含
んでおり、半導体多層116内に形成されるpn接合は
破壊されている。
The electrode structure 112 includes a semiconductor multilayer 116 composed of the same semiconductor layers as the semiconductor multilayer 115, and the electrodes 36 provided on the semiconductor multilayer 116. The semiconductor multilayer 116 includes a part of the p-type Bragg reflector 114, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 116 is broken.

【0074】支持構造113は半導体多層115と同じ
半導体層からなる半導体多層117と、半導体多層11
7を覆う絶縁層118の一部と、絶縁層118上に設け
られた配線119の一部を有している。絶縁層118は
更に、垂直共振器型面発光レーザ111及び電極構造1
12の側面を覆ってp型ブラッグ反射器114上に形成
されている。また、配線119は、垂直共振器型面発光
レーザ111の電極32に接続されている。
The supporting structure 113 includes a semiconductor multilayer 117 composed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 115 and a semiconductor multilayer 11.
7 and a part of the wiring 119 provided on the insulating layer 118. The insulating layer 118 further includes a vertical cavity surface emitting laser 111 and an electrode structure 1.
12 are formed on the p-type Bragg reflector 114 so as to cover the side surfaces of the twelve. The wiring 119 is connected to the electrode 32 of the vertical cavity surface emitting laser 111.

【0075】電極構造112の上面15及び支持構造1
13の上面120は第1の基板12から突き出してお
り、第1の基板12と第2の基板11とは、マイクロバ
ンプ20及び102が電極構造112の上面15及び支
持構造113の上面120とそれぞれ接するように保持
される。そして、紫外線硬化樹脂22が第1の基板12
と第2の基板11との間に満たされている。
The upper surface 15 of the electrode structure 112 and the support structure 1
13 protrudes from the first substrate 12, the first substrate 12 and the second substrate 11 are such that the micro-bumps 20 and 102 are respectively connected to the upper surface 15 of the electrode structure 112 and the upper surface 120 of the support structure 113. Held in contact. Then, the ultraviolet curable resin 22 is applied to the first substrate 12.
And the second substrate 11.

【0076】第1の基板12の裏面126には垂直共振
器型面発光レーザ111が設けられている位置に対応し
て、ガイド穴121が設けられており、その周りに酸化
ケイ素膜122が形成されている。ガイド穴121に
は、コア124及びクラッド層125を有するマルチモ
ード光ファイバ123が挿入され、垂直共振器型面発光
レーザ111から出射した光127が、第1の基板12
を透過して、コア124に入射する。
On the back surface 126 of the first substrate 12, a guide hole 121 is provided corresponding to the position where the vertical cavity surface emitting laser 111 is provided, and a silicon oxide film 122 is formed around the guide hole 121. Have been. A multi-mode optical fiber 123 having a core 124 and a cladding layer 125 is inserted into the guide hole 121, and light 127 emitted from the vertical cavity surface emitting laser 111 is transmitted to the first substrate 12.
And enters the core 124.

【0077】この様な構造によれば、垂直共振器型面発
光レーザ111を駆動するために必要な配線は、すべて
第2の基板11上に形成することができ、第1の基板1
2の裏面126に光ファイバと接続するための空間を確
保できる。また、第1の基板12の裏面に深いガイド穴
121を形成できるので、光ファイバ123と垂直共振
器型面発光レーザ111との位置合わせが非常に簡単に
行うことができる。従って、垂直共振器型面発光レーザ
111を第1の基板12に複数アレイ状に配置した場合
でも、容易に複数の光ファイバを接続することができ
る、光ファイバとの接続に適した光モジュール110が
実現される。
According to such a structure, all the wirings necessary for driving the vertical cavity surface emitting laser 111 can be formed on the second substrate 11.
A space for connecting to the optical fiber can be secured on the back surface 126 of the second member. In addition, since the deep guide hole 121 can be formed on the back surface of the first substrate 12, the alignment between the optical fiber 123 and the vertical cavity surface emitting laser 111 can be performed very easily. Therefore, even when a plurality of vertical cavity surface emitting lasers 111 are arranged in an array on the first substrate 12, a plurality of optical fibers can be easily connected. Is realized.

【0078】(実施例3)図9は、本発明の第3の実施
例による垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュー
ル130の断面を示している。光モジュール130は、
第1の基板12と、第1の基板12に支持された垂直共
振器型面発光レーザ132、電極構造136、及び電界
効果型トランジスタ134と、第2の基板11とを有し
ている。第2の基板11の表面には窒化ケイ素や酸化ケ
イ素等からなる絶縁膜21設けられており、絶縁膜21
を介してマイクロバンプ138、140、及び142が
第2の基板11上に設けられている。さらに図示してい
ないがマイクロバンプ138、140、及び142はパ
ッドを備えた配線にそれぞれ接続されている。
(Embodiment 3) FIG. 9 shows a cross section of an optical module 130 having a vertical cavity surface emitting laser according to a third embodiment of the present invention. The optical module 130
The second substrate 11 includes a first substrate 12, a vertical cavity surface emitting laser 132 supported on the first substrate 12, an electrode structure 136, a field effect transistor 134, and the second substrate 11. On the surface of the second substrate 11, an insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided.
Micro bumps 138, 140, and 142 are provided on the second substrate 11 via. Further, although not shown, the micro bumps 138, 140, and 142 are respectively connected to wiring having pads.

【0079】垂直共振器型面発光レーザ132は、発光
層24と発光層24を挟むn型ブラッグ反射器144の
一部及びp型ブラッグ反射器146とを含む半導体多層
148と半導体多層148上に設けられた電極150と
を含んでいる。n型ブラッグ反射器144は、第1の基
板12の全面を覆って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 132 is formed on the semiconductor multilayer 148 and the semiconductor multilayer 148 including the light emitting layer 24, a part of the n-type Bragg reflector 144 sandwiching the light emitting layer 24, and the p-type Bragg reflector 146. And an electrode 150 provided. The n-type Bragg reflector 144 is provided to cover the entire surface of the first substrate 12.

【0080】電界効果型トランジスタ134は、n型の
チャネル層154と、チャネル層154に設けられたゲ
ート電極156、ソース電極158、及びドレイン電極
160を備えている。 チャネル層154は、半導体多
層148と同じ半導体層で構成される半導体多層152
上に形成されている。
The field-effect transistor 134 has an n-type channel layer 154, and a gate electrode 156, a source electrode 158, and a drain electrode 160 provided on the channel layer 154. The channel layer 154 is formed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 148.
Is formed on.

【0081】電極構造136は、半導体多層152及び
チャネル層154と同じ半導体層で構成される半導体多
層162と、半導体多層162上に設けられた電極16
4とを含んでいる。半導体多層164はn型ブラッグ反
射器144の一部分を含んでおり、半導体多層164内
に形成されるpn接合は破壊されている。その結果、電
極構造136の上面166は、垂直共振器型面発光レー
ザ132のn型ブラッグ反射器144と低抵抗で接続さ
れる。
The electrode structure 136 includes a semiconductor multilayer 162 composed of the same semiconductor layers as the semiconductor multilayer 152 and the channel layer 154, and an electrode 16 provided on the semiconductor multilayer 162.
4 is included. The semiconductor multilayer 164 includes a portion of the n-type Bragg reflector 144, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 164 has been broken. As a result, the upper surface 166 of the electrode structure 136 is connected to the n-type Bragg reflector 144 of the vertical cavity surface emitting laser 132 with low resistance.

【0082】垂直共振器型面発光レーザ132、電界効
果型トランジスタ134、及び電極構造136の側面及
びn型ブラッグ反射器144は酸化ケイ素や窒化ケイ素
かなる絶縁膜168で覆われている。絶縁膜168上に
は垂直共振器型面発光レーザ132の電極150とソー
ス電極158とを電気的に接続する配線170が設けら
れている。
The side surfaces of the vertical cavity surface emitting laser 132, the field effect transistor 134, the electrode structure 136 and the n-type Bragg reflector 144 are covered with an insulating film 168 made of silicon oxide or silicon nitride. A wiring 170 for electrically connecting the electrode 150 of the vertical cavity surface emitting laser 132 and the source electrode 158 is provided on the insulating film 168.

【0083】電極構造136の上面166は、第1の基
板12に設けられたn型ブラッグ反射器144の表面よ
りも突き出しており、第1の基板12と第2の基板11
とは、マイクロバンプ138、140、及び142が電
極構造136の上面166、ドレイン電極160、及び
ゲート電極156とそれぞれ接するように保持される。
そして、紫外線硬化樹脂22が第1の基板12と第2の
基板11との間に満たされている。
The upper surface 166 of the electrode structure 136 protrudes from the surface of the n-type Bragg reflector 144 provided on the first substrate 12, and the first substrate 12 and the second substrate 11
Is held so that the microbumps 138, 140, and 142 are in contact with the upper surface 166 of the electrode structure 136, the drain electrode 160, and the gate electrode 156, respectively.
Then, the ultraviolet curable resin 22 is filled between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0084】光モジュール130において、ゲート電極
156に印加する電圧に基づいて、ドレイン電極160
とソース電極158との間に電流が流れ、配線170を
介して垂直共振器型面発光レーザ132に電圧が印加さ
れる。一方、電極構造136を介してn型ブラッグ反射
器144にも電圧が印加されるため、垂直共振器型面発
光レーザ132を発光させることができる。
In the optical module 130, based on the voltage applied to the gate electrode 156, the drain electrode 160
A current flows between the gate electrode 158 and the source electrode 158, and a voltage is applied to the vertical cavity surface emitting laser 132 via the wiring 170. On the other hand, since a voltage is also applied to the n-type Bragg reflector 144 via the electrode structure 136, the vertical cavity surface emitting laser 132 can emit light.

【0085】この構造においても、垂直共振器型面発光
レーザ132の上面172がマイクロバンプに接するこ
とがないので、発光層24に荷重を与えずに第2の基板
11を第1の基板12に接合できる。
Also in this structure, since the upper surface 172 of the vertical cavity surface emitting laser 132 does not contact the microbump, the second substrate 11 can be attached to the first substrate 12 without applying a load to the light emitting layer 24. Can be joined.

【0086】上記実施例では電界効果型トランジスタと
垂直共振器型面発光レーザを備えた光モジュールを説明
したが、以下に説明するように電界効果型トランジスタ
の代わりにヘテロ接合バイポーラトランジスタを備えて
いてもよい。
In the above embodiment, the optical module including the field effect transistor and the vertical cavity surface emitting laser has been described. However, as described below, a heterojunction bipolar transistor is provided instead of the field effect transistor. Is also good.

【0087】図10は、光モジュール200の断面を示
している。光モジュール200は、第1の基板12と、
第1の基板12にバッファ層38を介して支持された垂
直共振器型面発光レーザ202、電極構造204、及び
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ206と、第2の基
板11とを有している。第2の基板11の表面には窒化
ケイ素や酸化ケイ素等からなる絶縁膜21設けられてお
り、絶縁膜21を介してマイクロバンプ208、21
0、212、及び214が第2の基板11上に設けられ
ている。さらに図示していないがマイクロバンプ20
8、210、212、及び214はパッドを備えた配線
にそれぞれ接続されている。
FIG. 10 shows a cross section of the optical module 200. The optical module 200 includes: a first substrate 12;
The second substrate 11 includes a vertical cavity surface emitting laser 202, an electrode structure 204, and a heterojunction bipolar transistor 206 supported on a first substrate 12 via a buffer layer 38. On the surface of the second substrate 11, an insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided.
0, 212, and 214 are provided on the second substrate 11. Although not shown, the micro bumps 20
8, 210, 212 and 214 are respectively connected to the wiring provided with the pads.

【0088】垂直共振器型面発光レーザ202は、発光
層24と発光層24を挟むp型ブラッグ反射器216の
一部及びn型ブラッグ反射器218とを含む半導体多層
220と半導体多層220上に設けられた電極222と
を含んでいる。p型ブラッグ反射器216は、バッファ
層38の全面を覆って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 202 is formed on a semiconductor multilayer 220 including a light emitting layer 24, a part of a p-type Bragg reflector 216 sandwiching the light emitting layer 24, and an n-type Bragg reflector 218. And an electrode 222 provided. The p-type Bragg reflector 216 is provided to cover the entire surface of the buffer layer 38.

【0089】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ206
は、コレクタ層224、ベース層226、及びエミッタ
層228とこれらの半導体層に電気的に接続されたコレ
クタ電極230、ベース電極232、及びエミッタ電極
234とを有している。ベース層226はエミッタ層2
28とコレクタ層224とに挟まれており、コレクタ層
224は、半導体多層220と同じ半導体層で構成され
る半導体多層236上にバッファ層238を介して形成
されている。
Heterojunction bipolar transistor 206
Has a collector layer 224, a base layer 226, and an emitter layer 228, and a collector electrode 230, a base electrode 232, and an emitter electrode 234 electrically connected to these semiconductor layers. The base layer 226 is the emitter layer 2
28 and the collector layer 224, and the collector layer 224 is formed on a semiconductor multilayer 236 having the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 220 via a buffer layer 238.

【0090】電極構造204は、半導体多層220と同
じ半導体層で構成される半導体多層240と半導体多層
240上に設けられた電極242とを含んでいる。半導
体多層240はp型ブラッグ反射器216の一部分を含
んでおり、半導体多層240内に形成されるpn接合は
破壊されている。その結果、電極構造204の上面24
4は、垂直共振器型面発光レーザ202のp型ブラッグ
反射器216と低抵抗で接続される。
The electrode structure 204 includes a semiconductor multilayer 240 composed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 220, and an electrode 242 provided on the semiconductor multilayer 240. The semiconductor multilayer 240 includes a portion of the p-type Bragg reflector 216, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 240 has been broken. As a result, the upper surface 24 of the electrode structure 204
4 is connected to the p-type Bragg reflector 216 of the vertical cavity surface emitting laser 202 with low resistance.

【0091】垂直共振器型面発光レーザ202、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ206、及び電極構造20
4の側面及びp型ブラッグ反射器216は酸化ケイ素や
窒化ケイ素からなる絶縁膜246で覆われている。絶縁
膜246上には垂直共振器型面発光レーザ202の電極
222とコレクタ電極230とを電気的に接続する配線
248が設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 202, the heterojunction bipolar transistor 206, and the electrode structure 20
4 and the p-type Bragg reflector 216 are covered with an insulating film 246 made of silicon oxide or silicon nitride. A wiring 248 that electrically connects the electrode 222 of the vertical cavity surface emitting laser 202 and the collector electrode 230 is provided on the insulating film 246.

【0092】電極構造204の上面244は第1の基板
12に形成されたp型ブラッグ反射器216の表面より
も突き出しており、第1の基板12と第2の基板11と
は、マイクロバンプ208、210、212、及び21
4が電極構造204の上面244、エミッタ電極23
4、ベース電極232、及びコレクタ電極230とそれ
ぞれ接するように保持されている。第1の基板12と第
2の基板11との間には紫外線硬化樹脂22が満たされ
ている。
The upper surface 244 of the electrode structure 204 protrudes from the surface of the p-type Bragg reflector 216 formed on the first substrate 12, and the first substrate 12 and the second substrate 11 , 210, 212, and 21
4 is the upper surface 244 of the electrode structure 204, the emitter electrode 23
4, and are held in contact with the base electrode 232 and the collector electrode 230, respectively. An ultraviolet curable resin 22 is filled between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0093】光モジュール200において、マイクロバ
ンプ212を介してベース電極232に印加される電圧
あるいは電流に基づいて、エミッタ電極234とコレク
タ電極230との間に電流が流れ、配線248を介して
垂直共振器型面発光レーザ202のn型ブラッグ反射器
218に電圧が印加される。一方、電極構造204を介
してp型ブラッグ反射器216にも電圧が印加されるた
め、垂直共振器型面発光レーザ202を発光させること
ができる。
In the optical module 200, a current flows between the emitter electrode 234 and the collector electrode 230 based on the voltage or current applied to the base electrode 232 via the micro-bump 212, and the vertical resonance occurs via the wiring 248. A voltage is applied to the n-type Bragg reflector 218 of the surface emitting laser 202. On the other hand, since a voltage is also applied to the p-type Bragg reflector 216 via the electrode structure 204, the vertical cavity surface emitting laser 202 can emit light.

【0094】この構造においても、垂直共振器型面発光
レーザ202の上面250がマイクロバンプに接するこ
とがないので、発光層24に荷重を与えずに第2の基板
11を第1の基板12に接合できる。
Also in this structure, since the upper surface 250 of the vertical cavity surface emitting laser 202 does not contact the microbump, the second substrate 11 can be attached to the first substrate 12 without applying a load to the light emitting layer 24. Can be joined.

【0095】また、以下に説明するように、ヘテロ接合
バイポーラトランジスタを垂直共振器型面発光レーザ上
に形成することもできる。
As described below, a heterojunction bipolar transistor can be formed on a vertical cavity surface emitting laser.

【0096】図11は、光モジュール260の断面を示
している。光モジュール260は、第1の基板12と、
第1の基板12にバッファ層38を介して支持された垂
直共振器型面発光レーザ262及び電極構造264と、
垂直共振器型面発光レーザ262上に形成されたヘテロ
接合バイポーラトランジスタ266と、第2の基板11
とを有している。第2の基板11の表面には窒化ケイ素
や酸化ケイ素等からなる絶縁膜21が設けられており、
絶縁膜21を介してマイクロバンプ268、270、2
72、及び274が第2の基板11上に設けられてい
る。さらに図示していないがマイクロバンプ268、2
70、272、及び274はパッドを備えた配線にそれ
ぞれ接続されている。
FIG. 11 shows a cross section of the optical module 260. The optical module 260 includes a first substrate 12,
A vertical cavity surface emitting laser 262 and an electrode structure 264 supported on the first substrate 12 via a buffer layer 38;
A heterojunction bipolar transistor 266 formed on a vertical cavity surface emitting laser 262;
And An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11,
The micro bumps 268, 270, 2
72 and 274 are provided on the second substrate 11. Although not shown, the micro bumps 268, 2
Reference numerals 70, 272, and 274 are respectively connected to wiring having pads.

【0097】垂直共振器型面発光レーザ262は、発光
層24と発光層24を挟むp型ブラッグ反射器276の
一部及びn型ブラッグ反射器278とを含んでいる。p
型ブラッグ反射器276は、バッファ層38の全面を覆
って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 262 includes the light emitting layer 24, a part of the p-type Bragg reflector 276 sandwiching the light emitting layer 24, and an n-type Bragg reflector 278. p
The Bragg reflector 276 is provided to cover the entire surface of the buffer layer 38.

【0098】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ266
は、コレクタ層280、ベース層282、及びエミッタ
層284とベース層282及びエミッタ層284とそれ
ぞれ電気的に接続されたベース電極286及び287、
ならびにエミッタ電極288とを有している。ベース層
282はエミッタ層284とコレクタ層280とに挟ま
れており、コレクタ層280は、垂直共振器型面発光レ
ーザ262のn型ブラッグ反射器278上に形成されて
いる。
Heterojunction bipolar transistor 266
Are base electrodes 286 and 287 electrically connected to the collector layer 280, the base layer 282, and the emitter layer 284, and the base layer 282 and the emitter layer 284, respectively.
And an emitter electrode 288. The base layer 282 is sandwiched between the emitter layer 284 and the collector layer 280, and the collector layer 280 is formed on the n-type Bragg reflector 278 of the vertical cavity surface emitting laser 262.

【0099】電極構造264は、垂直共振器型面発光レ
ーザ262と同じ半導体層で構成される半導体多層29
0と半導体多層290上に設けられた電極292とを含
んでいる。半導体多層290はp型ブラッグ反射器27
6の一部分を含んでおり、半導体多層290内に形成さ
れるpn接合は破壊されている。その結果、電極構造2
64の上面294は、垂直共振器型面発光レーザ262
のp型ブラッグ反射器276と低抵抗で接続される。
The electrode structure 264 is formed of the same semiconductor layer as that of the vertical cavity surface emitting laser 262.
0 and an electrode 292 provided on the semiconductor multilayer 290. The semiconductor multilayer 290 is a p-type Bragg reflector 27
6, the pn junction formed in the semiconductor multilayer 290 has been destroyed. As a result, the electrode structure 2
64 has a vertical cavity surface emitting laser 262
Is connected to the p-type Bragg reflector 276 with low resistance.

【0100】垂直共振器型面発光レーザ262、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ266、及び電極構造26
4の側面及びp型ブラッグ反射器276は酸化ケイ素や
窒化ケイ素からなる絶縁膜296で覆われている。
The vertical cavity surface emitting laser 262, the heterojunction bipolar transistor 266, and the electrode structure 26
4 and the p-type Bragg reflector 276 are covered with an insulating film 296 made of silicon oxide or silicon nitride.

【0101】電極構造264の上面294は、第1の基
板12に形成されたp型ブラッグ反射器276の表面か
ら突き出しており、第1の基板12と第2の基板11と
は、マイクロバンプ268、270、272、及び27
4がベース電極286、エミッタ電極288、ベース電
極287、及び電極構造264の上面294とそれぞれ
接するように保持されている。第1の基板12と第2の
基板11との間には紫外線硬化樹脂22が満たされてい
る。
The upper surface 294 of the electrode structure 264 protrudes from the surface of the p-type Bragg reflector 276 formed on the first substrate 12, and the first substrate 12 and the second substrate 11 , 270, 272, and 27
4 are held so as to be in contact with the base electrode 286, the emitter electrode 288, the base electrode 287, and the upper surface 294 of the electrode structure 264, respectively. An ultraviolet curable resin 22 is filled between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0102】光モジュール260において、マイクロバ
ンプ268及び272からベース電極286及び287
を介してベース層282に印加される電圧に基づいて、
マイクロバンプ270からエミッタ層284、ベース層
282、及びコレクタ層280を介してn型ブラッグ反
射器278へマイナスの電荷が印加される。一方、マイ
クロバンプ274から電極構造290を介してp型ブラ
ッグ反射器276にプラスの電圧が印加されるため、垂
直共振器型面発光レーザ262を発光させることができ
る。
In the optical module 260, the base electrodes 286 and 287 extend from the micro bumps 268 and 272.
Based on the voltage applied to the base layer 282 via
Negative charges are applied from the micro bumps 270 to the n-type Bragg reflector 278 via the emitter layer 284, the base layer 282, and the collector layer 280. On the other hand, a positive voltage is applied from the microbump 274 to the p-type Bragg reflector 276 via the electrode structure 290, so that the vertical cavity surface emitting laser 262 can emit light.

【0103】上記実施例では、電界効果型トランジスタ
あるいはバイポーラトランジスタの3端子のうちの少な
くとも2つの端子を受けるマイクロバンプが第2の基板
11上に設けられている光モジュールを説明した。しか
し、これらの端子を直接受けるマイクロバンプは必ず必
要なわけではない。例えば、光モジュールが更に他の能
動素子や受動素子を有している場合には、これらの端子
が、能動素子や受動素子に接続され、第2の基板に設け
られたマイクロバンプには直接接続されていなくてもよ
い。
In the above embodiment, the optical module in which the micro-bump for receiving at least two of the three terminals of the field effect transistor or the bipolar transistor is provided on the second substrate 11 has been described. However, micro bumps that directly receive these terminals are not always necessary. For example, when the optical module has another active element or passive element, these terminals are connected to the active element or passive element, and directly connected to the micro bumps provided on the second substrate. It does not need to be done.

【0104】(実施例4)図12(a)は、本発明の第
4の実施例による垂直共振器型面発光レーザを有する光
モジュール300の断面を示している。光モジュール3
00は2つの支持構造を備え、マイクロバンプが直接電
界効果型トランジスタと接しない点で図9に示される光
モジュール130と異なっている。図12(a)におい
て、図9に示される光モジュール130と同じ構成要素
には同一の参照符号を付している。
Embodiment 4 FIG. 12A shows a cross section of an optical module 300 having a vertical cavity surface emitting laser according to a fourth embodiment of the present invention. Optical module 3
00 differs from the optical module 130 shown in FIG. 9 in that it has two support structures and the microbump does not directly contact the field effect transistor. 12A, the same components as those of the optical module 130 shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.

【0105】光モジュール300は、第1の基板12
と、第1の基板12に支持された垂直共振器型面発光レ
ーザ132、電極構造136、電界効果型トランジスタ
134、第1の支持構造302、及び第2の支持構造3
04と、第2の基板11とを有している。第2の基板1
1の表面には窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる絶縁膜
21が設けられており、絶縁膜21を介してマイクロバ
ンプ138、306、及び308が第2の基板11上に
設けられている。さらに図示していないがマイクロバン
プ138、306、及び308はパッドを備えた配線に
それぞれ接続されている。
The optical module 300 includes the first substrate 12
A vertical cavity surface emitting laser 132 supported on the first substrate 12, an electrode structure 136, a field effect transistor 134, a first support structure 302, and a second support structure 3.
04 and the second substrate 11. Second substrate 1
An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the substrate 1, and micro bumps 138, 306, and 308 are provided on the second substrate 11 via the insulating film 21. Further, although not shown, the micro bumps 138, 306, and 308 are respectively connected to wiring having pads.

【0106】垂直共振器型面発光レーザ132は、発光
層24と発光層24を挟むn型ブラッグ反射器144の
一部及びp型ブラッグ反射器146とを含む半導体多層
148と半導体多層148上に設けられた電極150と
を含んでいる。n型ブラッグ反射器144は、第1の基
板12の全面を覆って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 132 is formed on the semiconductor multilayer 148 and the semiconductor multilayer 148 including the light emitting layer 24, a part of the n-type Bragg reflector 144 sandwiching the light emitting layer 24, and the p-type Bragg reflector 146. And an electrode 150 provided. The n-type Bragg reflector 144 is provided to cover the entire surface of the first substrate 12.

【0107】電界効果型トランジスタ134は、n型の
チャネル層154と、チャネル層154に設けられたゲ
ート電極156、ソース電極158、及びドレイン電極
160を備えている。 チャネル層154は、半導体多
層148と同じ半導体層で構成される半導体多層152
上に形成されている。
The field-effect transistor 134 includes an n-type channel layer 154, and a gate electrode 156, a source electrode 158, and a drain electrode 160 provided on the channel layer 154. The channel layer 154 is formed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 148.
Is formed on.

【0108】電極構造136は、半導体多層148及び
チャネル層154と同じ半導体層で構成される半導体多
層162と、半導体多層162上に設けられた電極16
4とを含んでいる。半導体多層162はn型ブラッグ反
射器144の一部分を含んでおり、半導体多層162内
に形成されるpn接合は破壊されている。その結果、電
極構造136の上面166は、垂直共振器型面発光レー
ザ132のn型ブラッグ反射器144と低抵抗で接続さ
れる。
The electrode structure 136 includes a semiconductor multilayer 162 composed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 148 and the channel layer 154, and an electrode 16 provided on the semiconductor multilayer 162.
4 is included. The semiconductor multilayer 162 includes a portion of the n-type Bragg reflector 144, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 162 has been destroyed. As a result, the upper surface 166 of the electrode structure 136 is connected to the n-type Bragg reflector 144 of the vertical cavity surface emitting laser 132 with low resistance.

【0109】第1の支持構造302及び第2の支持構造
304は、半導体多層148及びチャネル層154と同
じ半導体層で構成される半導体多層310及び312
と、半導体多層310及び312を覆う絶縁層168の
一部と、絶縁層168上に設けられた配線314及び3
16の一部を有している。配線314及び316はそれ
ぞれドレイン電極160及びゲート電極156に電気的
に接続されている。
The first support structure 302 and the second support structure 304 are formed of the same semiconductor layers as the semiconductor multilayer 148 and the channel layer 154.
A part of the insulating layer 168 covering the semiconductor multilayers 310 and 312; and wirings 314 and 3 provided on the insulating layer 168.
16 parts. The wirings 314 and 316 are electrically connected to the drain electrode 160 and the gate electrode 156, respectively.

【0110】垂直共振器型面発光レーザ132、電界効
果型トランジスタ134、電極構造136、第1の支持
構造302、及び第2の支持構造304の側面及びn型
ブラッグ反射器144は酸化ケイ素や窒化ケイ素からな
る絶縁膜168で覆われている。絶縁膜168上には垂
直共振器型面発光レーザ132の電極150とソース電
極158とを電気的に接続する配線170が設けられて
いる。
The side surfaces of the vertical cavity surface emitting laser 132, the field effect transistor 134, the electrode structure 136, the first support structure 302, the second support structure 304, and the n-type Bragg reflector 144 are made of silicon oxide or nitride. It is covered with an insulating film 168 made of silicon. A wiring 170 for electrically connecting the electrode 150 of the vertical cavity surface emitting laser 132 and the source electrode 158 is provided on the insulating film 168.

【0111】電極構造136の上面、第1の支持構造3
02上面、及び第2の支持構造304の上面は、第1の
基板12から突き出しており、第1の基板第1の基板1
2と第2の基板11とは、マイクロバンプ138、30
6、及び308が電極構造136の上面166、第1の
支持構造302、及び第2の支持構造304とそれぞれ
接するように保持されている。そして、紫外線硬化樹脂
22が第1の基板12と第2の基板11との間に満たさ
れている。
The upper surface of the electrode structure 136, the first support structure 3
02 and the upper surface of the second support structure 304 project from the first substrate 12, and the first substrate 1
2 and the second substrate 11 are connected to the micro bumps 138, 30
6 and 308 are held in contact with the upper surface 166 of the electrode structure 136, the first support structure 302, and the second support structure 304, respectively. Then, the ultraviolet curable resin 22 is filled between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0112】光モジュール300において、マイクロバ
ンプ308から配線316及びゲート電極156に印加
される電圧に基づいて、マイクロバンプ306から配線
314、ドレイン電極160、ソース電極158、及び
配線170を介して垂直共振器型面発光レーザ132の
p型ブラッグ反射器146に電圧が印加される。一方、
電極構造136を介してn型ブラッグ反射器144にも
電圧が印加されるため、垂直共振器型面発光レーザ13
2を発光させることができる。
In the optical module 300, based on the voltage applied from the micro bump 308 to the wiring 316 and the gate electrode 156, the vertical resonance from the micro bump 306 via the wiring 314, the drain electrode 160, the source electrode 158 and the wiring 170. A voltage is applied to the p-type Bragg reflector 146 of the surface emitting laser 132. on the other hand,
Since a voltage is also applied to the n-type Bragg reflector 144 via the electrode structure 136, the vertical cavity surface emitting laser 13
2 can emit light.

【0113】この構造によれば、垂直共振器型面発光レ
ーザ132の上面がマイクロバンプに接することがない
ので、発光層24に荷重を与えずに第2の基板11を第
1の基板12に接合できる。更に、電界効果型トランジ
スタ134にも荷重を与えることもない。
According to this structure, since the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser 132 does not contact the microbump, the second substrate 11 can be attached to the first substrate 12 without applying a load to the light emitting layer 24. Can be joined. Further, no load is applied to the field effect transistor 134.

【0114】また、垂直共振器型面発光レーザ132に
確実に荷重がかからないようにするために、図12
(b)に示すように、第1の基板12に対して第1の支
持構造302及び第2の支持構造304の上面318及
び320が垂直共振器型面発光レーザ132の上面32
2に比べて高くなっていることが好ましい。この様な構
造は、例えば、半導体多層310及び312と絶縁層1
68との間に適当な厚さを有し、酸化ケイ素や窒化ケイ
素からなる絶縁層324を形成すればよい。上面318
及び320と上面322との高さの差は0.5μm以上
が好ましい。この場合には、配線314及び316が大
きな段差にまたがって形成される際に断線しないよう
に、ポリイミド樹脂326を絶縁層168上に設け段差
を小さくすることが好ましい。この構造によれば、第1
の支持構造302及び第2の支持構造304がマイクロ
バンプ306及び308にめり込んだ場合でも、垂直共
振器型面発光レーザ132の上面322が第2の基板1
1に接して、発光層24に荷重が加わることを確実に防
ぐことができる。
In order to ensure that no load is applied to the vertical cavity surface emitting laser 132, FIG.
As shown in (b), the upper surfaces 318 and 320 of the first support structure 302 and the second support structure 304 are positioned on the upper surface 32 of the vertical cavity surface emitting laser 132 with respect to the first substrate 12.
It is preferably higher than 2. Such a structure is, for example, the semiconductor multilayers 310 and 312 and the insulating layer 1
68, an insulating layer 324 made of silicon oxide or silicon nitride may be formed. Upper surface 318
, 320 and the upper surface 322 preferably have a height difference of 0.5 μm or more. In this case, it is preferable to provide the polyimide resin 326 on the insulating layer 168 to reduce the level difference so that the wiring 314 and 316 are not broken when formed over a large level difference. According to this structure, the first
When the support structure 302 and the second support structure 304 of the vertical cavity type surface emitting laser 132 are recessed in the micro bumps 306 and 308, the upper surface 322 of the vertical cavity surface emitting laser 132
1 can reliably prevent a load from being applied to the light emitting layer 24.

【0115】上記実施例では垂直共振器型面発光レーザ
及び電界効果型トランジスタを備えた光モジュールを説
明したが、以下に説明するように電界効果型トランジス
タの代わりにヘテロ接合バイポーラトランジスタを備え
ていてもよい。
In the above embodiment, the optical module including the vertical cavity surface emitting laser and the field effect transistor has been described. However, as described below, a heterojunction bipolar transistor is provided instead of the field effect transistor. Is also good.

【0116】図13(a)は、光モジュール330の断
面を示している。光モジュール330は2つの支持構造
を備え、マイクロバンプがヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタと接しない点で図10に示される光モジュール2
00と異なっている。図13(a)において、図10に
示される光モジュール200と同じ構成要素には同一の
参照符号を付している。
FIG. 13A shows a cross section of the optical module 330. The optical module 330 has two support structures, and is different from the optical module 2 shown in FIG. 10 in that the microbump does not contact the heterojunction bipolar transistor.
It is different from 00. In FIG. 13A, the same components as those of the optical module 200 shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.

【0117】光モジュール330は、第1の基板12
と、第1の基板12にバッファ層38を介して支持され
た垂直共振器型面発光レーザ202、電極構造204、
第1の支持構造332、第2の支持構造334、及びヘ
テロ接合バイポーラトランジスタ206と、第2の基板
11とを有している。
The optical module 330 includes the first substrate 12
A vertical cavity surface emitting laser 202 supported on the first substrate 12 via the buffer layer 38, an electrode structure 204,
It has a first support structure 332, a second support structure 334, a heterojunction bipolar transistor 206, and a second substrate 11.

【0118】第2の基板11の表面には窒化ケイ素や酸
化ケイ素等からなる絶縁膜21が設けられており、絶縁
膜21を介してマイクロバンプ208、336、及び3
38が第2の基板11上に設けられている。さらに図示
していないがマイクロバンプ208、336、及び33
8はパッドを備えた配線にそれぞれ接続されている。
An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11, and the micro bumps 208, 336, and 3 are formed via the insulating film 21.
38 is provided on the second substrate 11. Although not shown, the micro bumps 208, 336, and 33
Numerals 8 are respectively connected to wirings having pads.

【0119】垂直共振器型面発光レーザ202は、発光
層24と発光層24を挟むp型ブラッグ反射器216の
一部及びn型ブラッグ反射器218とを含む半導体多層
220と半導体多層220上に設けられた電極222と
を含んでいる。p型ブラッグ反射器216は、バッファ
層38の全面を覆って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 202 is formed on the semiconductor multilayer 220 and the semiconductor multilayer 220 including the light emitting layer 24, a part of the p-type Bragg reflector 216 sandwiching the light emitting layer 24, and the n-type Bragg reflector 218. And an electrode 222 provided. The p-type Bragg reflector 216 is provided to cover the entire surface of the buffer layer 38.

【0120】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ206
は、コレクタ層224、ベース層226、及びエミッタ
層228とこれらの半導体層に電気的に接続されたコレ
クタ電極230、ベース電極232、及びエミッタ電極
234とを有している。ベース層226はエミッタ層2
28とコレクタ層224とに挟まれており、コレクタ層
224は、半導体多層220と同じ半導体層で構成され
る半導体多層236上にバッファ層238を介して形成
されている。
Heterojunction bipolar transistor 206
Has a collector layer 224, a base layer 226, and an emitter layer 228, and a collector electrode 230, a base electrode 232, and an emitter electrode 234 electrically connected to these semiconductor layers. The base layer 226 is the emitter layer 2
28 and the collector layer 224, and the collector layer 224 is formed on a semiconductor multilayer 236 having the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 220 via a buffer layer 238.

【0121】電極構造204は、半導体多層220と同
じ半導体層で構成される半導体多層240と半導体多層
240上に設けられた電極242とを含んでいる。半導
体多層240はp型ブラッグ反射器216の一部分を含
んでおり、半導体多層240内に形成されるpn接合は
破壊されている。その結果、電極構造204の上面24
4は、垂直共振器型面発光レーザ202のp型ブラッグ
反射器216と低抵抗で接続される。
The electrode structure 204 includes a semiconductor multilayer 240 composed of the same semiconductor layers as the semiconductor multilayer 220, and an electrode 242 provided on the semiconductor multilayer 240. The semiconductor multilayer 240 includes a portion of the p-type Bragg reflector 216, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 240 has been broken. As a result, the upper surface 24 of the electrode structure 204
4 is connected to the p-type Bragg reflector 216 of the vertical cavity surface emitting laser 202 with low resistance.

【0122】第1の支持構造332及び第2の支持構造
334は、半導体多層236、バッファ層238、コレ
クタ層224、ベース層226、及びエミッタ層228
と同じ半導体層でそれぞれ構成される半導体多層340
及び342と、半導体多層340及び342を覆う絶縁
層246の一部と、絶縁層246上に設けられた配線3
46及び348の一部をそれぞれ有している。配線34
6及び348はそれぞれベース電極232及びエミッタ
電極234に電気的に接続されている。
The first support structure 332 and the second support structure 334 include a semiconductor multilayer 236, a buffer layer 238, a collector layer 224, a base layer 226, and an emitter layer 228.
Semiconductor multilayers 340 each composed of the same semiconductor layer as
And 342, part of the insulating layer 246 covering the semiconductor multilayers 340 and 342, and the wiring 3 provided on the insulating layer 246.
46 and 348 respectively. Wiring 34
6 and 348 are electrically connected to the base electrode 232 and the emitter electrode 234, respectively.

【0123】垂直共振器型面発光レーザ202、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ206、第1の支持構造3
32、第2の支持構造334、及び電極構造204の側
面ならびにp型ブラッグ反射器216は酸化ケイ素や窒
化ケイ素からなる絶縁膜246で覆われている。絶縁膜
246上には垂直共振器型面発光レーザ202の電極2
22とコレクタ電極230とを電気的に接続する配線2
48が設けられている。配線248、346、及び34
8は絶縁層246上に設けられたポリイミド膜350に
保持されている。
Vertical cavity surface emitting laser 202, heterojunction bipolar transistor 206, first support structure 3
32, the second support structure 334, the side surface of the electrode structure 204, and the p-type Bragg reflector 216 are covered with an insulating film 246 made of silicon oxide or silicon nitride. The electrode 2 of the vertical cavity surface emitting laser 202 is formed on the insulating film 246.
Wiring 2 for electrically connecting 22 and collector electrode 230
48 are provided. Wirings 248, 346, and 34
8 is held on a polyimide film 350 provided on the insulating layer 246.

【0124】電極構造204の上面244、第1の支持
構造332の上面352、及び第2の支持構造334の
上面354は、それぞれ第1の基板12から突き出して
おり、第1の基板12と第2の基板11とは、マイクロ
バンプ208、336、及び338が電極構造204の
上面244、第1の支持構造332の上面352、及び
第2の支持構造334とそれぞれ接するように保持され
ている。第1の基板12と第2の基板11との間には紫
外線硬化樹脂22が満たされている。
The upper surface 244 of the electrode structure 204, the upper surface 352 of the first support structure 332, and the upper surface 354 of the second support structure 334 project from the first substrate 12, respectively. The second substrate 11 is held such that the micro bumps 208, 336, and 338 are in contact with the upper surface 244 of the electrode structure 204, the upper surface 352 of the first support structure 332, and the second support structure 334, respectively. An ultraviolet curable resin 22 is filled between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0125】光モジュール330において、マイクロバ
ンプ336から配線346を介してベース電極232に
印加される電圧に基づいて、マイクロバンプ338から
配線348、エミッタ電極234、コレクタ電極23
0、及び配線248を介して垂直共振器型面発光レーザ
202のn型ブラッグ反射器218に電圧が印加され
る。一方、電極構造204を介してp型ブラッグ反射器
216にも電圧が印加されるため、垂直共振器型面発光
レーザ202を発光させることができる。
In the optical module 330, based on the voltage applied from the micro bump 336 to the base electrode 232 via the wiring 346, the micro bump 338 connects to the wiring 348, the emitter electrode 234, and the collector electrode 23.
0, and a voltage is applied to the n-type Bragg reflector 218 of the vertical cavity surface emitting laser 202 via the wiring 248. On the other hand, since a voltage is also applied to the p-type Bragg reflector 216 via the electrode structure 204, the vertical cavity surface emitting laser 202 can emit light.

【0126】この構造によれば、垂直共振器型面発光レ
ーザ202の上面がマイクロバンプに接することがない
ので、発光層24に荷重を与えずに第2の基板11を第
1の基板12に接合できる。更に、ヘテロ接合バイポー
ラトランジスタ206にも荷重を与えることもない。
According to this structure, since the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser 202 does not contact the microbump, the second substrate 11 can be attached to the first substrate 12 without applying a load to the light emitting layer 24. Can be joined. Further, no load is applied to the heterojunction bipolar transistor 206.

【0127】また、垂直共振器型面発光レーザ202に
確実に荷重がかからないようにするために、図13
(b)に示すように、第1の基板12に対して第1の支
持構造332及び第2の支持構造334の上面352及
び354が垂直共振器型面発光レーザ202の上面25
0に比べて高くなっていることが好ましい。この様な構
造は、例えば、半導体多層340及び342と絶縁層2
46との間に適当な厚さを有し、酸化ケイ素や窒化ケイ
素からなる絶縁層358をそれぞれ形成すればよい。上
面352及び354と上面250との高さの差は0.5
μm以上が好ましい。この構造によれば、第1の支持構
造332及び第2の支持構造334がマイクロバンプ3
36及び338にめり込んだ場合でも、垂直共振器型面
発光レーザ202の上面250が第2の基板11に接し
て、発光層24に荷重が加わることを確実に防ぐことが
できる。
To ensure that no load is applied to the vertical cavity surface emitting laser 202, FIG.
As shown in (b), the upper surfaces 352 and 354 of the first support structure 332 and the second support structure 334 are placed on the first substrate 12 with the upper surface 25 of the vertical cavity surface emitting laser 202.
It is preferably higher than 0. Such a structure is, for example, the semiconductor multilayer 340 and 342 and the insulating layer 2
46, an insulating layer 358 made of silicon oxide or silicon nitride having an appropriate thickness may be formed. The height difference between the upper surfaces 352 and 354 and the upper surface 250 is 0.5
μm or more is preferred. According to this structure, the first support structure 332 and the second support structure 334
Even when the vertical cavity surface emitting laser 202 is immersed in the vertical cavity surface emitting laser 202, the upper surface 250 of the vertical cavity surface emitting laser 202 is in contact with the second substrate 11, so that it is possible to reliably prevent a load from being applied to the light emitting layer 24.

【0128】また、以下に説明するように、ヘテロ接合
バイポーラトランジスタを垂直共振器型面発光レーザ上
に形成することもできる。
As will be described below, a heterojunction bipolar transistor can be formed on a vertical cavity surface emitting laser.

【0129】図14(a)は、光モジュール360の断
面を示している。光モジュール360は2つの支持構造
を備え、マイクロバンプがヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタと接しない点で図11に示される光モジュール2
60と異なっている。図14(a)において、図11に
示される光モジュール260と同じ構成要素には同一の
参照符号を付している。
FIG. 14A shows a cross section of the optical module 360. The optical module 360 comprises two support structures, the optical module 2 shown in FIG. 11 in that the microbumps do not contact the heterojunction bipolar transistor.
It is different from 60. In FIG. 14A, the same components as those of the optical module 260 shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals.

【0130】光モジュール360は、第1の基板12
と、第1の基板12にバッファ層38を介して支持され
た垂直共振器型面発光レーザ262、電極構造362、
第1の支持構造364、及び第2の支持構造366と、
垂直共振器型面発光レーザ262上に形成されたヘテロ
接合バイポーラトランジスタ266と、第2の基板11
とを有している。第2の基板11の表面には窒化ケイ素
や酸化ケイ素等からなる絶縁膜21が設けられており、
絶縁膜21を介してマイクロバンプ368、370、及
び372が第2の基板11上に設けられている。さらに
図示していないがマイクロバンプ368、370、及び
372はパッドを備えた配線にそれぞれ接続されてい
る。
The optical module 360 includes the first substrate 12
A vertical cavity surface emitting laser 262 supported on the first substrate 12 via the buffer layer 38, an electrode structure 362,
A first support structure 364 and a second support structure 366;
A heterojunction bipolar transistor 266 formed on a vertical cavity surface emitting laser 262;
And An insulating film 21 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is provided on the surface of the second substrate 11,
Micro bumps 368, 370, and 372 are provided on the second substrate 11 with the insulating film 21 interposed therebetween. Further, although not shown, the micro bumps 368, 370, and 372 are connected to wiring having pads, respectively.

【0131】垂直共振器型面発光レーザ262は、発光
層24と発光層24を挟むp型ブラッグ反射器276の
一部及びn型ブラッグ反射器278とを含んでいる。p
型ブラッグ反射器276は、バッファ層38の全面を覆
って設けられている。
The vertical cavity surface emitting laser 262 includes the light emitting layer 24, a part of the p-type Bragg reflector 276 sandwiching the light emitting layer 24, and an n-type Bragg reflector 278. p
The Bragg reflector 276 is provided to cover the entire surface of the buffer layer 38.

【0132】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ266
は、コレクタ層280、ベース層282、及びエミッタ
層284と、ベース層282及びエミッタ層284とそ
れぞれ電気的に接続されたベース電極286、及びエミ
ッタ電極288とを有している。ベース層282はエミ
ッタ層284とコレクタ層280とに挟まれており、コ
レクタ層280は、垂直共振器型面発光レーザ262の
n型ブラッグ反射器278上に形成されている。
Heterojunction bipolar transistor 266
Has a collector layer 280, a base layer 282, and an emitter layer 284, and a base electrode 286 and an emitter electrode 288 that are electrically connected to the base layer 282 and the emitter layer 284, respectively. The base layer 282 is sandwiched between the emitter layer 284 and the collector layer 280, and the collector layer 280 is formed on the n-type Bragg reflector 278 of the vertical cavity surface emitting laser 262.

【0133】電極構造362は、垂直共振器型面発光レ
ーザ262、ならびにコレクタ層280、ベース層28
2、及びエミッタ層284と同じ半導体層で構成される
半導体多層374と、半導体多層374上に設けられた
電極376とを含んでいる。半導体多層374はp型ブ
ラッグ反射器276の一部分を含んでおり、半導体多層
374内に形成されるpn接合は破壊されている。その
結果、電極構造362の上面378は、垂直共振器型面
発光レーザ262のp型ブラッグ反射器276と低抵抗
で接続される。
The electrode structure 362 includes the vertical cavity surface emitting laser 262, the collector layer 280, and the base layer 28.
2 and a semiconductor multilayer 374 composed of the same semiconductor layer as the emitter layer 284, and an electrode 376 provided on the semiconductor multilayer 374. The semiconductor multilayer 374 includes a portion of the p-type Bragg reflector 276, and the pn junction formed in the semiconductor multilayer 374 has been destroyed. As a result, the upper surface 378 of the electrode structure 362 is connected to the p-type Bragg reflector 276 of the vertical cavity surface emitting laser 262 with low resistance.

【0134】第1の支持構造364及び第2の支持構造
366は、半導体多層374と同じ半導体層で構成され
る半導体多層380及び382と、半導体多層380及
び382を覆う絶縁層296の一部と、絶縁層296上
に設けられた配線384及び386の一部をそれぞれ有
している。配線384及び386は絶縁層296上に形
成されたポリイミド膜392に保持され、それぞれベー
ス電極286及びエミッタ電極288に電気的に接続さ
れている。
The first support structure 364 and the second support structure 366 are composed of the semiconductor multilayers 380 and 382 formed of the same semiconductor layer as the semiconductor multilayer 374, and a part of the insulating layer 296 covering the semiconductor multilayers 380 and 382. And portions of the wirings 384 and 386 provided on the insulating layer 296. The wirings 384 and 386 are held by a polyimide film 392 formed on the insulating layer 296, and are electrically connected to the base electrode 286 and the emitter electrode 288, respectively.

【0135】垂直共振器型面発光レーザ262、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ266、第1の支持構造3
64、第2の支持構造366、及び電極構造362の側
面及びp型ブラッグ反射器276は酸化ケイ素や窒化ケ
イ素からなる絶縁膜296で覆われている。
The vertical cavity surface emitting laser 262, the heterojunction bipolar transistor 266, the first support structure 3
64, the second support structure 366, the side surface of the electrode structure 362, and the p-type Bragg reflector 276 are covered with an insulating film 296 made of silicon oxide or silicon nitride.

【0136】電極構造362の上面378、第1の支持
構造364の上面388、及び第2の支持構造366の
上面390はそれぞれ第1の基板12から突き出してお
り、第1の基板12と第2の基板11とは、マイクロバ
ンプ368、370、及び372が電極構造362の上
面378、第1の支持構造364の上面388、及び第
2の支持構造366の上面390とそれぞれ接するよう
に保持されている。そして、紫外線硬化樹脂22が第1
の基板12と第2の基板11との間に満たされている。
The upper surface 378 of the electrode structure 362, the upper surface 388 of the first support structure 364, and the upper surface 390 of the second support structure 366 protrude from the first substrate 12, respectively. The substrate 11 is held such that the micro bumps 368, 370, and 372 are in contact with the upper surface 378 of the electrode structure 362, the upper surface 388 of the first support structure 364, and the upper surface 390 of the second support structure 366, respectively. I have. And the ultraviolet curable resin 22 is the first
Between the first substrate 12 and the second substrate 11.

【0137】光モジュール360において、マイクロバ
ンプ370から配線384及びベース電極286を介し
てベース層282に印加される電圧に基づいて、マイク
ロバンプ372から配線386、エミッタ層284、ベ
ース層282、及びコレクタ層280を介してn型ブラ
ッグ反射器278へマイナスの電荷が印加される。一
方、マイクロバンプ368から電極構造362を介して
p型ブラッグ反射器276にプラスの電圧が印加される
ため、垂直共振器型面発光レーザ262を発光させるこ
とができる。
In the optical module 360, based on the voltage applied to the base layer 282 from the micro bump 370 via the wiring 384 and the base electrode 286, the wiring 386, the emitter layer 284, the base layer 282, and the collector A negative charge is applied to n-type Bragg reflector 278 via layer 280. On the other hand, a positive voltage is applied from the microbump 368 to the p-type Bragg reflector 276 via the electrode structure 362, so that the vertical cavity surface emitting laser 262 can emit light.

【0138】この構造によれば、垂直共振器型面発光レ
ーザ262上に設けられたヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ266がマイクロバンプに接することがないの
で、発光層24に荷重を与えずに第2の基板11を第1
の基板12に接合できる。
According to this structure, the heterojunction bipolar transistor 266 provided on the vertical cavity surface emitting laser 262 does not come into contact with the micro-bump, so that no load is applied to the light emitting layer 24 and the second substrate Eleventh first
To the substrate 12.

【0139】また、垂直共振器型面発光レーザ262に
確実に荷重がかからないようにするために、図14
(b)に示すように、第1の基板12に対して第1の支
持構造364及び第2の支持構造366の上面388及
び390がヘテロ接合バイポーラトランジスタ266の
上面394に比べて高くなっていることが好ましい。こ
の様な構造は、例えば、半導体多層380及び382と
絶縁層296との間に適当な厚さを有し、酸化ケイ素や
窒化ケイ素からなる絶縁層396をそれぞれ形成すれば
よい。上面388及び390と上面394との高さの差
は0.5μm以上が好ましい。この構造によれば、第1
の支持構造364及び第2の支持構造366がマイクロ
バンプ370及び372にめり込んだ場合でも、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ266の上面394が第2
の基板11に接して、発光層24に荷重が加わることを
確実に防ぐことができる。
To ensure that no load is applied to the vertical cavity surface emitting laser 262, FIG.
As shown in (b), the upper surfaces 388 and 390 of the first support structure 364 and the second support structure 366 are higher than the upper surface 394 of the heterojunction bipolar transistor 266 with respect to the first substrate 12. Is preferred. In such a structure, for example, an insulating layer 396 made of silicon oxide or silicon nitride having an appropriate thickness between the semiconductor multilayers 380 and 382 and the insulating layer 296 may be formed. The difference in height between the upper surfaces 388 and 390 and the upper surface 394 is preferably 0.5 μm or more. According to this structure, the first
Even when the support structure 364 and the second support structure 366 of the second embodiment are recessed in the micro bumps 370 and 372, the upper surface 394 of the heterojunction bipolar transistor 266 is not
It is possible to reliably prevent a load from being applied to the light emitting layer 24 in contact with the substrate 11.

【0140】以下に、本実施例において説明した光モジ
ュールの製造方法の一例として、光モジュール360の
製造方法を詳細に説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the optical module 360 will be described in detail as an example of the method for manufacturing the optical module described in this embodiment.

【0141】まず図15に示すように、バッファ層38
と、垂直共振器型面発光レーザ262を構成する複数の
半導体層と、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ266
を構成する複数の半導体層とをMBE法などによりn+
型GaAsからなる第1の基板12上にエピタキシャル
成長させる。
First, as shown in FIG.
A plurality of semiconductor layers forming a vertical cavity surface emitting laser 262; and a heterojunction bipolar transistor 266.
And a plurality of semiconductor layers constituting n +
Epitaxial growth on a first substrate 12 of type GaAs.

【0142】具体的には、p型ブラッグ共振器276を
形成するために、24.5対のp型AlAs層402及
びp型GaAs層404を交互に積層する。また、n型
ブラッグ共振器278を形成するために、24.5対の
n型AlAs層422及びn型GaAs層420を交互
に積層する。
Specifically, in order to form a p-type Bragg resonator 276, 24.5 pairs of p-type AlAs layers 402 and p-type GaAs layers 404 are alternately stacked. Further, in order to form the n-type Bragg resonator 278, 24.5 pairs of n-type AlAs layers 422 and n-type GaAs layers 420 are alternately stacked.

【0143】また、量子井戸層を形成するために、発光
層24を挟んでバリア層410及び412を設け、レー
ザの共振器長を調整するために、スペーサ層406、4
08、414、及び418を設けている。更に、ベース
層282とエミッタ層284の間にGaAs層424を
設け、エミッタ層284上に、グレーディッド層426
及びキャップ層428を設ける。これらの半導体層の厚
み及び不純物濃度を表2に示す。
Further, barrier layers 410 and 412 are provided with the light emitting layer 24 interposed therebetween to form a quantum well layer, and the spacer layers 406 and 412 are formed to adjust the cavity length of the laser.
08, 414, and 418 are provided. Further, a GaAs layer 424 is provided between the base layer 282 and the emitter layer 284, and a graded layer 426 is formed on the emitter layer 284.
And a cap layer 428. Table 2 shows the thicknesses and impurity concentrations of these semiconductor layers.

【0144】[0144]

【表2】 [Table 2]

【0145】次に図16(a)に示すように、図15に
示した半導体層を形成した第1の基板12のキャップ層
428上にAuGe/Niからなる金属膜を形成し、パ
ターニングして、電極構造の電極376及びエミッタ電
極288を形成する。また、第1の支持構造364及び
第2の支持構造366を形成するためのマスクとして電
極430及び432を形成する。その後、これらの電極
288、376、430、及び432をマスクとしてベ
ース層282が露出するまで、キャップ層428、グレ
ーディッド層426、エミッタ層284を硫酸と過酸化
水素水との混合溶液を用いてエッチングする。
Next, as shown in FIG. 16A, a metal film made of AuGe / Ni is formed on the cap layer 428 of the first substrate 12 on which the semiconductor layer shown in FIG. The electrode 376 having the electrode structure and the emitter electrode 288 are formed. In addition, electrodes 430 and 432 are formed as masks for forming the first support structure 364 and the second support structure 366. Thereafter, the cap layer 428, the graded layer 426, and the emitter layer 284 are formed using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide until the base layer 282 is exposed using the electrodes 288, 376, 430, and 432 as a mask. Etch.

【0146】続いて、Cr/Pt/Auからなるベース
電極286を形成する。その後、熱処理し、これらの電
極と半導体層との間にオーミック接触を形成する。
Subsequently, a base electrode 286 made of Cr / Pt / Au is formed. Thereafter, heat treatment is performed to form an ohmic contact between these electrodes and the semiconductor layer.

【0147】図16(b)に示すように、これらの電極
286、288、376、430、及び432をマスク
として少なくともp型ブラッグ反射器276を構成する
半導体層が露出するまで、塩素ガスを用いたドライエッ
チング法により、積層された半導体層をエッチングす
る。その後、電極376とp型ブラッグ反射器276の
表面の間で電圧を印加し、電極構造362内の半導体層
に形成されているpn接合を破壊する。
As shown in FIG. 16B, using these electrodes 286, 288, 376, 430, and 432 as a mask, chlorine gas is used until at least the semiconductor layer constituting the p-type Bragg reflector 276 is exposed. The stacked semiconductor layers are etched by the dry etching method. Thereafter, a voltage is applied between the electrode 376 and the surface of the p-type Bragg reflector 276 to break a pn junction formed in the semiconductor layer in the electrode structure 362.

【0148】図16(c)に示すように、第1の基板1
2の表面の構造全体を覆う絶縁層296を形成し、更に
ポリイミド膜22を形成する。その後、電極376、2
86、及び288の一部を露出させるコンタクトホール
を形成し、ベース電極286に電気的に接続し、第1の
支持構造364の上部に達する配線384、及びエミッ
タ電極288に電気的に接続し、第2の支持構造366
の上部に達する配線386を形成する。
As shown in FIG. 16C, the first substrate 1
An insulating layer 296 is formed to cover the entire structure of the surface 2 and a polyimide film 22 is further formed. Thereafter, the electrodes 376, 2
86, a contact hole exposing a part of 288 is formed, electrically connected to the base electrode 286, electrically connected to the wiring 384 reaching the upper part of the first support structure 364, and the emitter electrode 288, Second support structure 366
Is formed to reach the upper part of.

【0149】以下、第2の基板11との接続は実施例1
と同様の方法によりおこなう。これにより、図14に示
される光モジュール360が形成される。
Hereinafter, the connection with the second substrate 11 will be described in the first embodiment.
Perform in the same manner as described above. Thus, the optical module 360 shown in FIG. 14 is formed.

【0150】(実施例5)図17は、本発明の第5の実
施例による光モジュール500の断面を示している。光
モジュール500は低融点金属からなるマイクロバンプ
を備え、第1と第2の基板との接合をマイクロバンプと
マイクロバンプを受ける電極との合金化により実現する
点で実施例1の光モジュール10と異なっている。図1
7において、図1に示される光モジュール10と同じ構
成要素には同一の参照符号を付している。
(Embodiment 5) FIG. 17 shows a cross section of an optical module 500 according to a fifth embodiment of the present invention. The optical module 500 has a microbump made of a low melting point metal, and is different from the optical module 10 of the first embodiment in that bonding between the first and second substrates is realized by alloying the microbump and an electrode receiving the microbump. Is different. FIG.
7, the same components as those of the optical module 10 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0151】光モジュール500において、マイクロバ
ンプ506は、絶縁層21上に形成された金層502と
金層502上に形成されたビスマス層504とを有して
いる。同様にマイクロバンプ512も金層508とビス
マス層510とからなる。ビスマス層504及び510
と電極32及び36との界面ではビスマスと電極32及
び36を構成する金属とが合金化した層が形成されてい
る。
In the optical module 500, the microbump 506 has a gold layer 502 formed on the insulating layer 21 and a bismuth layer 504 formed on the gold layer 502. Similarly, the micro-bump 512 also includes a gold layer 508 and a bismuth layer 510. Bismuth layers 504 and 510
At the interface between the electrodes 32 and 36, a layer is formed in which bismuth and the metal constituting the electrodes 32 and 36 are alloyed.

【0152】第1の基板12上の構造を形成した後、第
2の基板11に設けられたマイクロバンプ506及び5
12を電極32及び36とそれぞれ接触させた後、この
状態で接触部が350℃以上になるように加熱する。加
熱により、ビスマスが溶融し、電極32及び36を構成
する金属とビスマスとが合金化されマイクロバンプ50
6及び512と電極32及び36とが接合される。これ
により、第1の基板12と第2の基板11とが接合され
る。
After the structure on the first substrate 12 is formed, the micro bumps 506 and 5 provided on the second substrate 11 are formed.
After the electrode 12 is brought into contact with the electrodes 32 and 36, in this state, the contact portion is heated to 350 ° C. or higher. The heating melts the bismuth, and the metal constituting the electrodes 32 and 36 is alloyed with the bismuth to form the micro bumps 50.
6 and 512 and the electrodes 32 and 36 are joined. Thereby, the first substrate 12 and the second substrate 11 are joined.

【0153】この様な構造によれば、2つの基板の接合
は合金化により行われるので、接合には荷重加える必要
がない。従って、発光層24へほとんど荷重を与えるこ
とがなく垂直共振器型面発光レーザ14の発光効率が劣
化することもない。
According to such a structure, since the joining of the two substrates is performed by alloying, it is not necessary to apply a load to the joining. Therefore, the load is hardly applied to the light emitting layer 24, and the light emitting efficiency of the vertical cavity surface emitting laser 14 does not deteriorate.

【0154】上記説明から明らかなように、第1の基板
12と第2の基板11とを接合する際に実施例1で説明
したような熱硬化樹脂を用いる必要はない。しかし、第
1の基板12と第2の基板11との安定した接合状態を
保つために適当な樹脂で第1の基板12と第2の基板1
1との間を満たしておいてもよい。
As is clear from the above description, it is not necessary to use the thermosetting resin as described in the first embodiment when joining the first substrate 12 and the second substrate 11 together. However, in order to maintain a stable bonding state between the first substrate 12 and the second substrate 11, the first substrate 12 and the second
1 may be satisfied.

【0155】ビスマスを用いたマイクロバンプは実施例
1から4において説明した種々の構造の光モジュールに
適用できる。
The microbump using bismuth can be applied to the optical modules having various structures described in the first to fourth embodiments.

【0156】図18は、支持構造を有する光モジュール
にビスマスを用いたマイクロバンプを適用した例を示し
ている。図18に示される光モジュール520は、第2
の基板上に金層522とビスマス層524とからなるマ
イクロバンプ526及び金層528とビスマス層530
とからなるマイクロバンプ532を有する点で、図6の
光モジュール100と異なる。この構造の場合、マイク
ロバンプ526は配線108を構成する金属と接してお
り、その界面において合金化層が形成されている。
FIG. 18 shows an example in which a microbump using bismuth is applied to an optical module having a support structure. The optical module 520 shown in FIG.
Micro-bumps 526 comprising a gold layer 522 and a bismuth layer 524, a gold layer 528 and a bismuth layer 530
6 is different from the optical module 100 in FIG. In the case of this structure, the micro bump 526 is in contact with the metal constituting the wiring 108, and an alloy layer is formed at the interface.

【0157】図19はヘテロ接合バイポーラトランジス
タを有する光モジュールにビスマスを用いたマイクロバ
ンプを適用した例を示している。図19に示される光モ
ジュール540は、第2の基板11上にそれぞれ、金層
542、548、554、及び560とビスマス層54
4、550、556、及び562からなるマイクロバン
プ546、552、558、及び564を有する点で、
図10の光モジュール200と異なる。この構造の場
合、マイクロバンプ552、558、及び564はエミ
ッタ電極234、ベース電極232、及びコレクタ電極
230または配線170を構成する金属とそれぞれ接し
ており、その界面において合金化層が形成されている。
FIG. 19 shows an example in which a microbump using bismuth is applied to an optical module having a heterojunction bipolar transistor. The optical module 540 shown in FIG. 19 includes gold layers 542, 548, 554, and 560 and a bismuth layer 54 on the second substrate 11, respectively.
In having micro-bumps 546, 552, 558, and 564 consisting of 4, 550, 556, and 562,
This is different from the optical module 200 of FIG. In the case of this structure, the micro bumps 552, 558, and 564 are in contact with the metal constituting the emitter electrode 234, the base electrode 232, and the collector electrode 230 or the wiring 170, respectively, and an alloy layer is formed at the interface. .

【0158】図20は支持構造及びヘテロ接合バイポー
ラトランジスタを有する光モジュールにビスマスからな
るマイクロバンプを適用した例を示している。図20に
示される光モジュール580は、第2の基板11上にそ
れぞれ、金層582、588、及び594とビスマス層
584、590、及び596からなるマイクロバンプ5
86、592、及び598を有する点で、図113の光
モジュール330と異なる。この構造の場合、マイクロ
バンプ586及び592は配線348及び346を構成
する金属と接しており、その界面において合金化層が形
成されている。
FIG. 20 shows an example in which a microbump made of bismuth is applied to an optical module having a support structure and a heterojunction bipolar transistor. The optical module 580 shown in FIG. 20 has micro bumps 5 formed of gold layers 582, 588, and 594 and bismuth layers 584, 590, and 596 on the second substrate 11, respectively.
It differs from the optical module 330 of FIG. 113 in that it has 86, 592, and 598. In the case of this structure, the micro bumps 586 and 592 are in contact with the metal constituting the wirings 348 and 346, and an alloy layer is formed at the interface.

【0159】図17から図20を参照して、ビスマスか
らなるマイクロバンプを備えた光モジュールを説明し
た。しかし、実施例1から4において説明したように、
マイクロバンプはビスマス以外の金属で構成し、マイク
ロバンプを受ける電極構造、支持構造、あるいは垂直共
振器型面発光レーザの上面がビスマスから構成されるよ
うに、電極構造や垂直共振器型面発光レーザの上面とな
る電極あるいは支持構造上に設けられる配線をビスマス
から構成してもよい。
With reference to FIG. 17 to FIG. 20, the optical module provided with the microbump made of bismuth has been described. However, as described in Examples 1 to 4,
The micro-bump is made of a metal other than bismuth, and the electrode structure and support structure that receives the micro-bump, or the vertical cavity surface emitting laser, so that the top surface of the vertical cavity surface emitting laser is made of bismuth. The electrode provided on the upper surface or the wiring provided on the support structure may be made of bismuth.

【0160】以上、本発明のいくつかの実施の形態を実
施例1から5において説明してたが、各実施例で説明し
た構造を他の実施例の構造と適宜組み合わせてもよい。
As described above, several embodiments of the present invention have been described in Embodiments 1 to 5. However, the structure described in each embodiment may be appropriately combined with the structure of another embodiment.

【0161】例えば、図4(a)及び(b)に示される
電極構造を実施例2から5の光モジュールに用いてもよ
い。また、実施例2から5の光モジュールは1つ垂直共
振器型面発光レーザを備えているが、図5(a)及び
(b)に示されるように垂直共振器型面発光レーザを複
数アレイ状に配置してもよい。更に、図8を参照して光
ファイバとの接続を説明したが、実施例1あるいは3か
ら5のいずれの光モジュールを図8に示す構造に改変し
てもよい。
For example, the electrode structures shown in FIGS. 4A and 4B may be used for the optical modules of the second to fifth embodiments. The optical modules of Examples 2 to 5 each include one vertical cavity surface emitting laser. As shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of vertical cavity surface emitting lasers are arrayed. It may be arranged in a shape. Furthermore, although the connection with the optical fiber has been described with reference to FIG. 8, any of the optical modules according to the first or third to fifth embodiments may be modified to have the structure shown in FIG.

【0162】また、上記実施例1から5において、第1
の基板12は、n型GaAs以外の種々の半導体基板を
用いてもよい。垂直共振器型面発光レーザ14を構成す
る半導体多層30の形成に適した基板を用いることがで
きる。例えば、InP系の活性層を有する垂直共振器型
面発光レーザを形成する場合には、InP基板を用いれ
ばよい。
In the first to fifth embodiments, the first
As the substrate 12, a variety of semiconductor substrates other than n-type GaAs may be used. A substrate suitable for forming the semiconductor multilayer 30 constituting the vertical cavity surface emitting laser 14 can be used. For example, when forming a vertical cavity surface emitting laser having an InP-based active layer, an InP substrate may be used.

【0163】垂直共振器型面発光レーザも当業者に自明
なようにInGaAs以外の半導体からなる発光層を用いても
よい。また、n型ブラッグ反射器及びp型ブラッグ反射
器のいずれが第1の基板に近接して設けられていてもよ
いが、第1の基板全体を覆うようにp型ブラッグ反射器
を第1の基板に近接して設ければ、p型ブラッグ反射器
の抵抗を小さくすることができる。
As will be apparent to those skilled in the art, a vertical cavity surface emitting laser may use a light emitting layer made of a semiconductor other than InGaAs. Either the n-type Bragg reflector or the p-type Bragg reflector may be provided close to the first substrate. However, the p-type Bragg reflector is provided so as to cover the entire first substrate. If provided close to the substrate, the resistance of the p-type Bragg reflector can be reduced.

【0164】第2の基板11には、導電性あるいは絶縁
性の種々の基板を用いることができるが、好ましくは熱
伝導性がよい材料からなるほうが好ましい。導電性の基
板を用いる場合には、マイクロバンプを形成する表面に
絶縁膜を形成しておくことが好ましい。第2の基板とし
ては、AlN基板、ダイヤモンド膜を備え、ガラス、シ
リコン、及び酸化アルミニウム等からなる基板を用いる
ことができる。
As the second substrate 11, various conductive or insulating substrates can be used, but it is preferable that the second substrate 11 be made of a material having good thermal conductivity. In the case of using a conductive substrate, it is preferable to form an insulating film on the surface on which the microbump is formed. As the second substrate, a substrate provided with an AlN substrate and a diamond film and made of glass, silicon, aluminum oxide, or the like can be used.

【0165】[0165]

【発明の効果】本発明によれば、発光効率を低下させる
ような大きな荷重を発光層に与えることなく垂直共振器
型面発光レーザが形成された基板をサブマウント基板に
実装することができる構造により、高い発光効率を備え
た光モジュールが得られる。
According to the present invention, the substrate on which the vertical cavity surface emitting laser is formed can be mounted on the sub-mount substrate without applying a large load to the light emitting layer so as to lower the light emitting efficiency. Thereby, an optical module having high luminous efficiency can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例による光モジュールの構
造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an optical module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の光モジュールに用いられる垂直共振器型
面発光レーザの構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a vertical cavity surface emitting laser used in the optical module of FIG.

【図3】(a)から(f)は図1に示される光モジュー
ルの製造方法を説明する断面図である。
3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the optical module shown in FIG.

【図4】(a)及び(b)は、第1の実施例による光モ
ジュールに用いられる電極構造の変形例を示す断面図で
ある。
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views showing a modification of the electrode structure used in the optical module according to the first embodiment.

【図5】(a)及び(b)は、アレイ状に配列された複
数の垂直共振器型面発光レーザを備えた光モジュールを
構成する第1及び第2の基板の斜視図である。
FIGS. 5A and 5B are perspective views of first and second substrates that constitute an optical module including a plurality of vertical cavity surface emitting lasers arranged in an array.

【図6】(a)及び(b)は、本発明の第2の実施例に
よる光モジュールの構造を示す断面図である。
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating a structure of an optical module according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6に示される光モジュールの発光特性を示す
グラフである。
FIG. 7 is a graph showing light emission characteristics of the optical module shown in FIG.

【図8】本発明の第2の実施例による光モジュールと光
ファイバとの接続を説明する断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating a connection between an optical module and an optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例による光モジュールの構
造を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a structure of an optical module according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施例による別の光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing the structure of another optical module according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例による更に別の光モジ
ュールの構造を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing the structure of still another optical module according to the third embodiment of the present invention.

【図12】(a)及び(b)は、本発明の第4の実施例
による光モジュールの構造を示す断面図である。
FIGS. 12A and 12B are cross-sectional views illustrating the structure of an optical module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】(a)及び(b)は、本発明の第4の実施例
による別の光モジュールの構造を示す断面図である。
FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views showing the structure of another optical module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】(a)及び(b)は、本発明の第4の実施例
による更に別の光モジュールの構造を示す断面図であ
る。
FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views showing the structure of still another optical module according to the fourth embodiment of the present invention.

【図15】図14の光モジュールに用いられる垂直共振
器型面発光レーザの構造を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a structure of a vertical cavity surface emitting laser used in the optical module of FIG. 14;

【図16】(a)から(c)は図15に示される光モジ
ュールの製造方法を説明する断面図である。
16A to 16C are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the optical module shown in FIG.

【図17】本発明の第5の実施例による光モジュールの
構造を示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing a structure of an optical module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第5の実施例による別の光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing the structure of another optical module according to the fifth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第5の実施例による更に別の光モジ
ュールの構造を示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing the structure of still another optical module according to the fifth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第5の実施例による更に別の光モジ
ュールの構造を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view showing the structure of still another optical module according to the fifth embodiment of the present invention.

【図21】従来方法により実装された垂直共振器型面発
光レーザの構造を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical cavity surface emitting laser mounted by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第2の基板 12 第1の基板 13、15 上面 14 垂直共振器型面発光レーザ 16 電極構造 17、19 底面 18、20 マイクロバンプ 21 絶縁層 22 紫外線硬化樹脂 24 発光層 26、28 ブラッグ反射器 30、34 半導体多層 32、36 電極 38 バッファ層 90 溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 2nd board | substrate 12 1st board | substrate 13,15 Top surface 14 Vertical cavity surface emitting laser 16 Electrode structure 17,19 Bottom surface 18,20 Micro bump 21 Insulating layer 22 Ultraviolet curing resin 24 Light emitting layer 26,28 Bragg reflector 30, 34 Semiconductor multilayer 32, 36 Electrode 38 Buffer layer 90 Groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑田 賢造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−87584(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 3/18────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kenzo Hatada 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-2-87584 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 3/18

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の基板と、 該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、少な
くとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振器型
面発光レーザと、 該第1の基板に支持されると共に、主要部が該垂直共振
器型面発光レーザと共通の材料で構成されており、該垂
直共振器型面発光レーザの底面に電気的に接続された電
極構造と、 第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板とを
備え、 該垂直共振器型面発光レーザの該上面及び該電極構造の
上面は、該第1の基板から突き出しており、該第1のバ
ンプ及び該第2のバンプが該電極構造の該上面及び該垂
直共振器型面発光レーザの該上面とそれぞれ接するよう
に該第2の基板が該第1の基板に対して保持された、垂
直共振器型面発光レーザを有する光モジュール。
A vertical cavity surface emitting laser supported on the first substrate, the semiconductor substrate including a top surface and a bottom surface, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer; supported by the substrate Rutotomoni, main parts the vertical resonance
A second electrode having a first bump and a second bump, comprising an electrode structure that is made of a common material with the vertical cavity surface emitting laser and is electrically connected to the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser. A top surface of the vertical cavity surface emitting laser and an upper surface of the electrode structure projecting from the first substrate, and the first bump and the second bump are formed of the electrode structure. An optical module having a vertical cavity surface emitting laser, wherein the second substrate is held against the first substrate so as to be in contact with the upper surface and the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser, respectively.
【請求項2】 第1の基板と、 該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、少な
くとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振器型
面発光レーザと、 該第1の基板に支持されると共に、主要部が該垂直共振
器型面発光レーザと同一の結晶成長で形成されており、
該垂直共振器型面発光レーザの底面に電気的に接続され
た電極構造と、 第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板とを
備え、 該垂直共振器型面発光レーザの該上面及び該電極構造の
上面は、該第1の基板から突き出しており、該第1のバ
ンプ及び該第2のバンプが該電極構造の該上面及び該垂
直共振器型面発光レーザの該上面とそれぞれ接するよう
に該第2の基板が該第1の基板に対して保持された、垂
直共振器型面発光レーザを有する光モジュール。
2. A first substrate is supported on the first substrate, and the top and bottom surfaces, small
Vertical cavity type having at least a semiconductor multilayer including a light emitting layer
A vertical cavity surface emitting laser supported by the first substrate and having a main part
It is formed by the same crystal growth as the rectangular surface emitting laser,
Electrically connected to the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser
Electrode structure and a second substrate having a first bump and a second bump.
The top surface of the vertical cavity surface emitting laser and the electrode structure.
A top surface protrudes from the first substrate and the first substrate
The bump and the second bump are connected to the upper surface of the electrode structure and the vertical surface.
Contact the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser
The second substrate is held against the first substrate,
An optical module having a vertical cavity surface emitting laser.
【請求項3】 第1の基板と、 該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、少な
くとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振器型
面発光レーザと、 第1の基板に支持されており、該垂直共振器型面発光レ
ーザの底面に電気的に接続された電極構造と、 該第1の基板に支持されており、導電性の上面を有する
第1の支持構造と、 該垂直共振器型面発光レーザの該上面と該第1の支持構
造とを電気的に接続する第1の配線と、 第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板とを
備え、 該電極構造の上面及び該第1の支持構造の該上面は、第
1の基板から突き出しており、該第1のバンプ及び該第
2のバンプが該電極構造の該上面及び該第1の支持構造
の該上面とそれぞれ接するように該第2の基板が該第1
の基板に対して保持された、垂直共振器型面発光レーザ
を有する光モジュール。
3. A vertical cavity surface emitting laser supported on the first substrate and having a top surface, a bottom surface, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. An electrode structure electrically supported on the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser, and a first support structure supported on the first substrate and having a conductive upper surface. A first wiring for electrically connecting the upper surface of the vertical cavity surface emitting laser to the first support structure; and a second substrate having a first bump and a second bump. The upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure protrude from a first substrate, the first bump and the second bump forming the upper surface of the electrode structure and the first bump; The second substrate is connected to the first substrate so as to be in contact with the upper surface of the support structure, respectively.
An optical module having a vertical cavity surface emitting laser held on a substrate.
【請求項4】 前記電極構造は、主要部が前記垂直共振
器型面発光レーザと共通の材料で構成されている、請求
項3に記載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジ
ュール。
4. The electrode structure according to claim 1, wherein a main part of said electrode structure is said vertical resonance.
Made of the same material as the surface emitting laser
Item 3. An optical module having the vertical cavity surface emitting laser according to item 3.
Wool.
【請求項5】 前記第1の支持構造は、主要部が前記垂
直共振器型面発光レーザと共通の材料で構成されてい
る、請求項3に記載の垂直共振器型面発光レーザを有す
る光モジュール。
5. The first supporting structure according to claim 1, wherein a main part of the first supporting structure is the hanging part.
It is made of the same material as the vertical cavity surface emitting laser.
4. The vertical cavity surface emitting laser according to claim 3,
Optical module.
【請求項6】 前記第1の基板に支持されたトランジス
タと、前記第2の基板上に設けられた第3のバンプを更
に有し、該第3のバンプが該トランジスタの一部と接し
ている、請求項1に記載の垂直共振器型面発光レーザを
有する光モジュール。
And wherein said supported on the first substrate transistor, the third further comprising a bump formed on the second substrate, the bumps of said third contact with a portion of the transistor An optical module comprising the vertical cavity surface emitting laser according to claim 1.
【請求項7】 前記第1の基板に支持されたトランジス
タと、該第1の基板上に形成され、導電性の上面を持つ
第2の支持構造と、該トランジスタと該第2の支持構造
とを電気的に接続する第2の配線と、前記第2の基板上
に設けられた第3のバンプを更に有し、該第3のバンプ
が該第2の支持構造の上面と接している請求項に記載
の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュール。
7. A transistor supported on the first substrate, a second support structure formed on the first substrate and having a conductive top surface, the transistor and the second support structure. And a third wiring provided on the second substrate, wherein the third bump is in contact with an upper surface of the second support structure. Item 4. An optical module comprising the vertical cavity surface emitting laser according to item 3 .
【請求項8】 第1の基板と、 該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、少な
くとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振器型
面発光レーザと、 該垂直共振器型面発光レーザの上面上に形成されたバイ
ポーラトランジスタと、 該第1の基板に支持されると
共に、主要部が該垂直共振器型面発光レーザと 共通の材
料で構成されており、該垂直共振器型面発光レーザの底
面に電気的に接続された電極構造と、 第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板とを
備え、 該電極構造の上面は該第1の基板から突き出しており、
該第1のバンプ及び該第2のバンプが該電極構造の該上
面及び該バイポーラトランジスタの該上面の一部とそれ
ぞれ接するように該第2の基板が該第1の基板に対して
保持された垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュ
ール。
8. A vertical cavity surface emitting laser supported by the first substrate, having a top surface, a bottom surface, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. a bipolar transistor formed on the upper surface of the mold surface emitting laser, when Ru is supported on the first substrate
Both are made of the same material as the vertical cavity surface emitting laser.
It consists of a fee, provided and electrically connected to the electrode structure on the bottom surface of the vertical cavity surface emitting laser, and a second substrate having a first bump and a second bump, the electrode structure Has a top surface protruding from the first substrate,
The second substrate is held against the first substrate such that the first bump and the second bump are in contact with the upper surface of the electrode structure and a portion of the upper surface of the bipolar transistor, respectively. An optical module having a vertical cavity surface emitting laser.
【請求項9】 第1の基板と、 該第1の基板に支持されており、上面及び底面と、少な
くとも発光層を含む半導体多層とを有する垂直共振器型
面発光レーザと、 該垂直共振器型面発光レーザの上面上に形成されたバイ
ポーラトランジスタと、 該第1の基板に支持されており、該垂直共振器型面発光
レーザの底面に電気的に接続された電極構造と、 導電性の上面を有しており、該上面が突き出るように該
第1の基板に支持された第1の支持構造と、 該バイポーラトランジスタと該第1の支持構造の該上面
を電気的に接続する第1の配線と、 第1のバンプ及び第2のバンプを有する第2の基板とを
備え、 該電極構造の上面及び該第1の支持構造の該上面は第1
の基板から突き出しており、該第1のバンプ及び該第2
のバンプが該電極構造の該上面及び該第1の支持構造の
上面とそれぞれ接するように該第2の基板が該第1の基
板に対して保持された垂直共振器型面発光レーザを有す
る光モジュール。
9. A vertical cavity surface emitting laser supported by the first substrate, having a top surface, a bottom surface, and a semiconductor multilayer including at least a light emitting layer. A bipolar transistor formed on an upper surface of a surface-emitting laser, an electrode structure supported on the first substrate, and electrically connected to a bottom surface of the vertical-cavity surface-emitting laser; A first support structure having an upper surface, the first support structure being supported by the first substrate such that the upper surface protrudes; a first electrically connecting the bipolar transistor to the upper surface of the first support structure; And a second substrate having a first bump and a second bump, wherein the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure are the first substrate.
And the first bump and the second
A vertical cavity surface emitting laser in which the second substrate is held against the first substrate such that the bumps of the second substrate are in contact with the upper surface of the electrode structure and the upper surface of the first support structure, respectively. module.
【請求項10】 前記電極構造は、主要部が前記垂直共
振器型面発光レーザと共通の材料で構成されている、請
求項9に記載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モ
ジュール。
10. The electrode structure according to claim 1, wherein a main part of said electrode structure is said vertical common.
It is made of a common material with the
An optical module having the vertical cavity surface emitting laser according to claim 9.
Jules.
【請求項11】 前記第1の支持構造は前記垂直共振器
型面発光レーザに近接して設けられている請求項また
に記載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジ
ュール。
Wherein said first supporting structure according to claim 3 also <br/> is provided close to the vertical cavity surface emitting laser has a vertical cavity surface emitting laser according to 9 Optical module.
【請求項12】 前記第1の支持構造は少なくとも前記
半導体多層と同じ半導体からなる半導体層と該半導体層
上に設けられた絶縁層と、該絶縁層上に設けられた電極
とからなる請求項またはに記載の垂直共振器型面発
光レーザを有する光モジュール。
12. The method of claim consisting of said first support structure and at least the semiconductor multilayer made of the same semiconductor as the semiconductor layer and the insulating layer provided on the semiconductor layer, disposed on the insulating layer electrode 10. An optical module having the vertical cavity surface emitting laser according to 3 or 9 .
【請求項13】 前記第1の支持構造は少なくとも前記
半導体多層と同じ半導体からなる半導体層と該半導体層
上に設けられた金属膜とからなる請求項またはに記
載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュール。
13. The vertical cavity surface according to claim 3 or 9 comprising a first support structure at least the semiconductor multilayer made of the same semiconductor as the semiconductor layer and a metal film provided on said semiconductor layer An optical module having a light emitting laser.
【請求項14】 前記第1の基板から前記第1の支持構
造の上面までの距離が前記第1の基板から前記垂直共振
器型面発光レーザの上面までの距離よりも大きい請求項
またはに記載の垂直共振器型面発光レーザを有する
光モジュール。
14. A distance from the first substrate to an upper surface of the first support structure is greater than a distance from the first substrate to an upper surface of the vertical cavity surface emitting laser.
10. An optical module having the vertical cavity surface emitting laser according to 3 or 9 .
【請求項15】 前記トランジスタは電界効果型トラン
ジスタ、またはヘテロ接合バイポーラトランジスタであ
請求項6または7に記載の垂直共振器型面発光レーザ
を有する光モジュール。
15. The transistor is a field-effect transistor or a heterojunction bipolar transistor.
Optical module having a vertical cavity surface emitting laser according to claim 6 or 7 that.
【請求項16】 前記第1の基板と前記第2の基板との
間に接着剤が満たされている請求項1から15のいずれ
かに記載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジュ
ール。
Optical module having a vertical cavity surface emitting laser according to any of claims 1 to 15 in which the adhesive is filled between the 16. and the first substrate and the second substrate.
【請求項17】 前記電極構造及び前記垂直共振器型面
発光レーザをそれぞれ複数有し、前記第1の基板上にお
いて該複数の電極構造は多角形の頂点位置しており該
複数の垂直共振器型面発光レーザは該多角形の内部に位
置している請求項1からのいずれかに記載の垂直共振
器型面発光レーザを有する光モジュール。
17. The vertical cavity surface emitting laser having a plurality of said electrode structures, wherein said plurality of electrode structures are located at the vertices of a polygon on said first substrate, and said plurality of vertical cavity surface emitting lasers are provided. vessel surface emitting laser is an optical module having a vertical cavity surface emitting laser according to any one of claims 1, which is located inside the polygonal 9.
【請求項18】 前記第1及び第2のバンプは350℃
以下の融点を有する金属からなる請求項1からのいず
れかに記載の垂直共振器型面発光レーザを有する光モジ
ュール。
18. The method according to claim 18, wherein the first and second bumps are at 350.degree.
Optical module having a vertical cavity surface emitting laser according to claim 1 made of a metal having a melting point below 9.
【請求項19】 前記電極構造の前記上面及び垂直共振
器型面発光レーザの前記上面は350℃以下の融点を有
する金属からなる請求項1からのいずれかに記載の垂
直共振器型面発光レーザを有する光モジュール。
19. The upper surface and a vertical-cavity surface wherein the upper surface is a vertical cavity surface emitting according to claim 1 made of a metal having a melting point of 350 ° C. or less 9 of emitting laser of the electrode structure An optical module having a laser.
【請求項20】 前記垂直共振器面発光レーザは、前
記発光層を挟む第1及び第2のブラッグ反射器を更に有
する請求項1からのいずれかに記載の垂直共振器型面
発光レーザを有する光モジュール。
20. The vertical cavity surface emitting lasers, vertical cavity surface emitting laser according to any one of claims 1 to 9 having further a first and a second Bragg reflector sandwiching the light-emitting layer An optical module having:
【請求項21】 前記垂直共振器型面発光レーザが設け
られた位置に対応して、前記第1の基板の裏面に光ファ
イバを受けるガイド孔が設けられている請求項1から
のいずれかに記載の垂直共振器型面発光レーザを有する
光モジュール。
21. Corresponding to the position of the vertical cavity surface emitting laser is provided, from claim 1 the guide hole receiving the optical fiber is provided on the back surface of the first substrate 9
An optical module comprising the vertical cavity surface emitting laser according to any one of the above.
【請求項22】 第1の基板上に、垂直共振器型面発光
レーザの発光層となる半導体層を含む半導体多層を成長
する工程と、 該半導体多層をエッチングすることにより、該第1の基
板から突き出た形状の該発光層を含む垂直共振器型面発
光レーザ部と、該第1の基板から突き出た形状であり、
主要部が該垂直共振器型面発光レーザ部と共通の材料で
構成された電極構造部とを形成する工程と、 第1のバンプ及び第2のバンプを第2の基板に形成する
工程と、 該第1のバンプ及び該第2のバンプが、該第1の基板か
ら突き出た該垂直共振器型面発光レーザ部の上面及び該
第1の基板から突き出た該電極構造部の上面にそれぞれ
接するように、該第2の基板が該第1の基板に対して保
持する工程とを備えた、垂直共振器型面発光レーザを有
する光モジュールの製造方法。
22. A vertical cavity surface emitting device on a first substrate.
Growth of semiconductor multilayer including semiconductor layer to be laser emission layer
And etching the semiconductor multilayer to form the first group.
A vertical cavity surface emitting device including the light emitting layer protruding from a plate
An optical laser portion, a shape protruding from the first substrate,
The main part is made of the same material as the vertical cavity surface emitting laser part.
Forming the configured electrode structure, and forming the first bump and the second bump on the second substrate
A process, wherein the first bump and the second bump are formed on the first substrate.
Upper surface of the vertical cavity surface emitting laser portion protruding from
On the upper surface of the electrode structure protruding from the first substrate, respectively
The second substrate is held against the first substrate so that
Having a vertical cavity surface emitting laser.
Manufacturing method of optical module.
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