CN1630150A - 光半导体装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种光半导体装置，包括：具有P型的半导体基板(1)、其上形成的P－型外延层(2)、在该上形成的具有N型的阴极表面层(16)、由P－型外延层及阴极表面层形成的光接收元件部分(220)、由在半导体基板及P－型外延层的除光接收元件部分外的区域选择性形成的沟槽部分形成的微反射镜区域(23)、在沟槽部分底面上固定的半导体激光芯片(25)。在半导体基板及P－型外延层之间的光接收元件部分的下侧，选择性地形成比半导体基板及P－型外延层杂质浓度还高的阳极埋层(1a)。这样，能将具有高速动作且高光接收灵敏度的光接收元件部分及搭载半导体激光芯片的发光元件部分形成于一块基板上。

Description

光半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及将光接收元件和半导体激光元件形成于一块基板上的光半导体装置及其制造方法。
背景技术
发光元件及光接收元件是进行光信号和电气信号之间的相互变换的元件，应用于各种领域。其中尤以CD(Compact Disc)或DVD(DigitalVersatile Disc)等光盘领域中，是读写记录在光盘上信号的光拾取装置的主要设备。
近年，根据高性能化及高集成化的需求，将作为光接收元件的光电二极管、双极晶体管、电阻及电容等各种电子元件形成于一块基板上、构成所谓的光电子集成电路(Opto-Electronic Integrated Circuit：OEIC)装置。适应更进一步小型化和高集成化，在OEIC装置中搭载了作为发光元件的半导体激光元件、和变更由该半导体激光元件发出的激光的光路的微反射镜的OEIC装置也被广泛应用。这种OEIC装置，一般依据双极晶体管的制造方法形成。另外，该OEIC装置，要求混载有高光接收灵敏度、高速动作及低噪音特性的光接收元件、和高速且高精度的双极晶体管。
以下，参照附图、对现有的光半导体装置予以说明。
图10表示有关现有技术例的光半导体装置、即所谓OEIC装置的模式截面结构。如图10所示，在由低杂质浓度的硅构成的P型半导体基板101中，在其主面上形成有N型外延层102。
在半导体基板101及N型外延层102中，形成有：由NPN双极晶体管构成的晶体管部分200、由PIN光电二极管构成的光接收元件部分220、和包含半导体激光芯片125的发光元件部分240，构成OEIC装置。
晶体管部分200，是两层多晶硅自对准型的NPN晶体管，其构成包括：高浓度N型发射区106、在该发射区106下侧形成的P型基区107、在该基区107下侧形成的由N型外延层102构成的集电区108、在该集电区108下侧形成的高浓度N型集电极埋层109、在发射区106上形成的发射极110、与基区107周边部分电连接的基极111、及在集电极埋层109上形成的与该集电极埋层109的端部电连接的集电极112。
光接收元件部分220，其构成包括：由N型外延层102构成的阴极层115、在该阴极层115上部形成的高浓度N型阴极表面层116、在该阴极表面层116的周边部分形成的高浓度N型阴极接触层117、及在该阴极接触层117上形成的阴极电极118。
在晶体管部分200及光接收元件部分220中，形成有将元件间电绝缘隔离的分离氧化膜113，是通过被局部热氧化而形成，即由所谓LOCOS形成。在分离氧化膜113的下侧，形成高浓度的P+型分离层114。
在光接收元件部分220中，在半导体基板101的位于光接收元件部分220周边部分的P+型分离层114是阳极的一部分、经涂覆在P+型分离层114上面形成的高浓度P型阳极接触层119、与阳极电极120电连接。另外，阳极区域是位于阴极层115下侧的低浓度的P型半导体基板101，经P+型分离层114及阳极接触层119、由阳极电极120向外部取出电流。作为光接收面的阴极表面层116上，为减少入射光112在阴极表面层116的反射，设置防反射膜121。
在发光元件部分240中，设置有微反射镜区域123，其由通过各向异性蚀刻将N型外延层102和半导体基板101的上部挖去而形成的沟槽部分所构成。在沟槽部分的底面上，通过介入激光下部电极128、激光配线127及保护膜126后固定半导体激光芯片125。激光配线127由沟槽部分的底面上穿过壁面向沟槽部分的外部引出。这里，保护膜126形成为也能覆盖晶体管200及光接收元件部分220。
如图10所示，从半导体激光芯片125的侧端面射出的激光129，被微反射镜区域123的表面发射，以相对于半导体基板101的主面垂直的方向上射出。
下面，说明如上所述构成的OEIC装置的动作。
对半导体激光芯片125施加阈值以上的电流，则引起受激发射而振荡，相干激光129以相对半导体基板101主面平行的方向射出。这里，当微反射镜区域123相对基板面呈45°角度情况下，射出的激光129被微反射镜区域123的表面反射、以相对基板面垂直的方向立起。该被反射的激光129，照射在如光盘等上，其反射光的一部分成为入射光122、射入光接收元件部分220。
射入光接收元件部分220的入射光122，被阴极层115和作为阳极的半导体基板101吸收，产生电子-空穴对。此时，如对光接收元件部分220施加反向偏压，则杂质浓度低的半导体基板101侧耗尽层变宽，在变宽的耗尽层及其附近产生的电子-空穴对中，通过扩散和漂移，电子和空穴分别分离，分别到达阴极接触层117和阳极接触层119，其结果，产生光电流。接受该产生的光电流，通过由NPN晶体管、电阻元件及电容元件等形成的电子电路，经过给定的放大及信号处理后输出、成为光盘的记录或再生信号。
如上所述，近年，对于内置了用于CD及DVD等的光拾取用光接收元件的光半导体装置，伴随光盘的高速驱动化及记录信号的高密度化，强烈要求光接收高灵敏度化、高速化及小型化。
但是，上述现有的光半导体装置，由入射光生成的光电流，如上所述被分成扩散电流成分和漂移电流成分，由于其中扩散电流由少数载流子向耗尽层端部的扩散所支配，与由耗尽层内的电场形成的漂移电流成分相比，响应速度慢，成为降低作为光电二极管的光接收元件部分220频率特性的主要原因。
特别是，用于CD的红外光，被硅的吸收系数小，能到达半导体基板101的深处位置，在该深处位置产生的载流子对电流作出贡献的结果，使实现高速化成为困难，故带来了为力图光接收高灵敏度化及高速化、将光接收元件部分220及发光元件部分240在一块半导体基板上一体化形成、成为不可能的问题。
专利文献1：特开2001-102676号公报。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有问题，可以将能实现光接收高灵敏度化及高速动作的光接收元件部分和搭载有半导体激光芯片的发光元件部分，形成在一块基板上。
本申请的发明人，为达成所述目的，制造了具有图11所示构造的光半导体装置。以下，以具有该构成的光半导体装置为参考例进行说明。
图11表示有关本发明参考例的光半导体装置的结构模式截面。图11中，与图10所示构成部件相同的构成部件采用相同的符号，并省略说明。
如图11所示，有关参考例的光半导体装置，在由杂质浓度低的P型硅构成的半导体基板101中、在P+型分离层114的下方区域，整个面形成杂质浓度是半导体基板101的3位数以上、即103倍以上的高浓度的P+型阳极埋层101a。另外，阳极埋层101a上，形成和半导体基板101相同程度的低杂质浓度的P-型外延层103。
因此，晶体管部分200及光接收元件部分220，形成于P-型外延层103及在其上生长的N型外延层102上，发光元件部分240的沟槽部分，横跨N型外延层102、P-型外延层103及阳极埋层101a而形成。
这样，如将半导体基板101与阳极埋层101a的杂质浓度差设定为3位数以上，则由被半导体基板101吸收的光所产生的载流子，通过由浓度梯度带来的势垒，阻碍扩散而使其再复合，为此，消除了对电流(光电流)的贡献。如果按照耗尽层端部到达阳极埋层101a那样，选择P-型外延层103的厚度，则光电流基本上只是由漂移电流所支配，可以实现高速化。
更有，产生的空穴由P-型外延层103经阳极埋层101a、P+型分离层114及阳极接触层119移动，但由于阳极埋层101a是高浓度层，与没有设置该阳极埋层101a情况相比，串连电阻变小，可以实现高速响应。
还有，N型外延层102，成为构成晶体管部分200的NPN双极晶体管的集电区域108，故不能将杂质浓度低浓度化，因此，阴极层115不能耗尽化。由于该原因，在N型外延层102的表面附近，为对几乎都被吸收的短波长光，为了同时提高光接收灵敏度和频率特性，而将在阴极表面层116的浓度设定为阴极层115浓度以上，利用该浓度倾斜，可以实现光电效率的高效率化。为该高效率化，必须将浓度差设定为3位数以上。
通过以上构成，有关本发明参考例的光半导体装置，对光接收元件部分220的光接收灵敏度作出贡献的低杂质浓度(P-型外延层103)和光接收元件部分220的表面(阴极表面层16)，利用杂质浓度差，能充分确保实际有效的耗尽层区域，故不会降低晶体管部分200的动作特性，即使对于光吸收长的短光、也能提高频率特性及光接收灵敏度且实现低电容化。
有关本参考例的光半导体装置，由于在发光元件部分240、在作为沟槽部分设置的微反射镜区域123处，将射出光129反射，变更为与基板面垂直方向的光路，故微反射镜区域123的表面，要求高精度的平坦性。
但是，形成成为微反射镜区域123的沟槽部分时，一般使用各向异性的湿式蚀刻法。该各向异性湿式蚀刻法的蚀刻溶液中，如使用的是氧化钾(KOH)水溶液，但由于P+型阳极埋层101a与P-型外延层103之间存在很大的杂质浓度差，由浓度差引起、该阳极埋层101a和P-型外延层103之间产生蚀刻速度差。由于该蚀刻速度差的原因，在由沟槽部分壁面构成的微反射镜区域123处产生横向皱纹，更有以在阳极埋层101a内杂质为起点造成结晶缺陷而产生坑洞。由这些横向皱纹和坑洞造成射出光129乱反射，另外，也会带来反射光的立起角度发生变化的可能。
这里，本申请的发明人，通过对参考例进行种种观察的结果，为了将光半导体装置做成、可以在一块基板上形成可高速动作的晶体管部分、高光接收灵敏度及可高速动作的光接收元件部分、搭载了半导体激光芯片的发光元件部分，可采用如下构成：只在必要的光接收元件部分200的下方选择性形成阳极埋层101a，阳极埋层101a不露出到发光元件部分240的由沟槽部分壁面构成的微反射镜区域123。
具体讲，有关本发明的光半导体装置，包括：第一半导体区域，其为第一导电型；第二半导体区域，其为第一导电型，被形成在第一半导体区域上；第三半导体区域，其为第二导电型，被形成在第二半导体区域上；光接收元件部分，其由第二半导体区域及第三半导体区域形成；微反射镜，其由沟槽部分构成，沟槽部分在第一半导体区域及第二半导体区域中除光接收元件部分以外的区域内，被选择性形成；和半导体激光元件，其被保持在沟槽部分的底面上。在第一半导体区域及第二半导体区域之间光接收元件部分的下侧，选择性地形成第一导电型埋层，其杂质浓度比第一半导体区域及第二半导体区域的杂质浓度要高。
依据本发明的光半导体装置，由于在第一半导体区域及第二半导体区域之间光接收元件部分的下侧，选择性地形成比第一半导体区域及第二半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层，因此利用对光接收元件部分的光接收灵敏度作出贡献的第二半导体区域和光接收元件部分的第三半导体区域间的杂质浓度差，可以充分确保实际有效的耗尽层区域，故对光吸收长的短光，也可以提高频率特性和光接收灵敏度以及实现低电容化。另外，由于作为微反射镜形成区域的沟槽部分不露出埋层，防止埋层和第二半导体区域的杂质浓度差引起的蚀刻速度差所造成的横向皱纹和由结晶缺陷所造成的坑洞，可以形成平坦性良好的微反射镜。
在本发明的光半导体装置中，优选第二半导体区域通过外延生长形成。
在本发明的光半导体装置中，优选第三半导体区域通过外延生长形成。
在本发明的光半导体装置中，优选还包括晶体管，其被形成在第二半导体区域及第三半导体区域的除光接收元件部分及沟槽部分以外的区域。
有关本发明的光半导体装置的第一制造方法，包括：对具有第一导电型的第一半导体区域中的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；在形成了埋层的第一半导体区域上，通过外延生长，形成比埋层具有更低杂质浓度的第一导电型的第二半导体区域的工序；在第二半导体区域上部，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；在第二半导体区域及第三半导体区域的光接收元件形成部分、形成由第二半导体区域及第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；通过对第一半导体区域及第二半导体区域的除光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和在所形成的沟槽部分的底面上、固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
依据光半导体装置的第一制造方法，可以实现：对具有第一导电型的第一半导体区域的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层；接着，在形成了埋层的第一半导体区域上，形成比埋层具有更低杂质浓度的第一导电型的第二半导体区域；更有，在第二半导体区域上部，形成具有第二导电型的第三半导体区域。然后，由于对除光接收元件部分以外的区域、选择性地进行各向异性蚀刻，形成沟槽部分，可以使比在沟槽部分的壁面处形成微反射镜的第一半导体区域具有更高杂质浓度的埋层不会露出沟槽部分。因此，可以实现有关本发明的光半导体装置。
有关本发明的光半导体装置的第二制造方法，包括：对具有第一导电型的第一半导体区域的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；在形成了埋层的第一半导体区域上，通过外延生长，形成比埋层具有更低杂质浓度的第一导电型的第二半导体区域的工序；在第二半导体区域上，通过外延生长，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；在第二半导体区域及第三半导体区域的光接收元件形成部分上，形成由第二半导体区域及第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；通过对第一半导体区域及第二半导体区域的除光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和在所形成的沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
这样，光半导体装置的第二制造方法，是通过外延生长、形成第一制造方法中的具有第二导电型的第三半导体区域。
有关本发明的光半导体装置的第三制造方法，包括：在具有第一导电型的第一半导体区域上，通过外延生长，形成第一导电型的第二半导体区域的工序；对在第一半导体区域和第二半导体区域之间的界面及其附近的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；在第二半导体区域上部，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；在第二半导体区域及第三半导体区域的光接收元件形成部分上，形成由第二半导体区域及第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；通过对第一半导体区域及第二半导体区域的除光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和在所形成的沟槽部分的底面上、固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
这样，光半导体装置的第三制造方法，是在第一半导体区域上，通过用外延生长形成第二半导体区域后，对形成的第一半导体区域和第二半导体区域之间的界面及其附近的光接收元件形成部分，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层。
有关本发明的光半导体装置的第四制造方法，包括：在具有第一导电型的第一半导体区域上，通过外延生长，形成第一导电型的第二半导体区域的工序；对在第一半导体区域和第二半导体区域之间的界面及其附近的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；在第二半导体区域上，通过外延生长，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；在第二半导体区域及第三半导体区域的光接收元件形成部分上，形成由第二半导体区域及第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；通过对第一半导体区域及第二半导体区域的除光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和在所形成的沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
这样，光半导体装置的第四制造方法，是用外延生长形成第三制造方法的具有第二导电型的第三半导体区域。
光半导体装置的第一～第四制造方法，优选还包括在第二半导体区域及第三半导体区域的除光接收元件部分及沟槽部分以外的区域上选择性地形成晶体管的工序。
依据有关本发明的光半导体装置及其制造方法，由于只是在光接收元件部分选择性地设置可实现光接收元件的高光接收灵敏度化及高速化的高浓度埋层，故可以防止在微反射镜表面由杂质浓度差产生的横向皱纹或结晶缺陷的发生，因此不会牺牲光学特性，而能将具有高速动作且高光接收灵敏度的光接收元件及半导体激光元件形成在一块基板上。
附图说明
图1表示有关本发明第一实施方式的光半导体装置的结构模式截面图。
图2(a)～(f)表示有关本发明第一实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的结构截面图。
图3(a)～(d)表示有关本发明第一实施方式的光半导体装置的第二制造方法工序顺序的结构截面图。
图4表示有关本发明第二实施方式的光半导体装置的结构模式截面图。
图5(a)～(g)表示有关本发明第二实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的结构截面图。
图6(a)～(e)表示有关本发明第二实施方式的光半导体装置的第二制造方法工序顺序的结构截面图。
图7表示有关本发明第三实施方式的光半导体装置的结构模式截面图。
图8(a)～(g)表示有关本发明第三实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的结构截面图。
图9(a)～(e)表示有关本发明第三实施方式的光半导体装置的第二制造方法工序顺序的结构截面图。
图10表示现有技术的光半导体装置的结构模式截面图。
图11表示有关本发明参考例的光半导体装置的结构模式截面图。
图中：1-半导体基板，1a-P+型阳极埋层，2-P-型外延层，3-N型外延层，6-发射区，7-基区，8-集电区，9-集电极埋层，10-发射极，11-基极，12-集电极，13-分离氧化膜，14-P+型分离层，15-阴极层，16-阴极表面层，17-阴极接触层，18-阴极电极，19-阳极接触层，20-阳极电极，21-防反射膜，22-入射光，23-微反射镜区域(沟槽部分)，25-半导体激光芯片，26-保护膜，27-激光配线，28-激光下部电极，29-射出光，200-晶体管部分，220-光接收元件部分，240-发光元件部分。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面，使用附图说明本发明的第一实施方式。
图1表示有关本发明第一实施方式的光半导体装置(OEIC装置)的结构模式截面。如图1所示，P型低杂质浓度的由硅(Si)构成的半导体基板1的主面上，形成如厚度为10μm、杂质浓度约为1×1014cm-3的低浓度P-型外延层2。
半导体基板1及P-型外延层2处，形成由PIN光电二极管构成的光接收元件部分220和包含半导体激光芯片25的发光元件部分240，构成OEIC装置。
光接收元件部分220，具有：在P-型外延层2上部、形成厚度为如0.1μm的N型阴极表面层16；在半导体基板1和P-型外延层2间形成的、厚度如4μm的杂质浓度至少约为1×1017cm-3的高浓度P+型阳极埋层1a；在阴极表面层16的周边部分形成的阴极接触层17；在该阴极接触层17上形成的阴极电极18。另外，光接收元件220，具有：在阴极接触层17的周边部分、相互留有间隔形成的由LOCOS等构成的双重分离氧化膜13；在相互邻接的分离氧化膜13彼此之间形成的阳极接触层19；在P-型外延层2的阳极接触层19的下侧形成的、作为阳极一部分作用的高浓度P+型分离层14；在阳极接触层19上形成的阳极电极20。
发光元件部分240，设置有微反射镜区域23，其由通过各向异性蚀刻将P-型外延层2和半导体基板1的上部挖去而形成的沟槽部分所构成。在沟槽部分的底面上，通过介入激光下部电极28、激光配线27及保护膜26，固定有半导体激光芯片25。激光配线27由沟槽部分的底面上穿过壁面向沟槽部分的外部引出。这里，保护膜26由氧化硅或者氮化硅等构成，形成为也能覆盖光接收元件部分220上面。
以下，说明上述那样构成的光半导体装置的动作。
对半导体激光芯片25施加阈值以上的电流，则引起受激发射而振荡，相干激光29以相对半导体基板1主面平行的方向射出。这里，当微反射镜区域23相对基板面呈45°角度情况下，射出的激光29被微反射镜区域23的表面反射、以相对基板面垂直的方向立起。该被反射的激光29，照射在如光盘等上，该反射光的一部分成为入射光22、射入光接收元件部分220。
射入光接收元件部分220的入射光22，被阴极表面层116和作为阳极的P-型外延层2吸收，产生电子-空穴对。此时，如对光接收元件部分220施加反向偏压，则杂质浓度低的P-型外延层2侧耗尽层变宽，在变宽的耗尽层及其附近产生的电子-空穴对中，通过扩散和漂移，电子和空穴分别分离，分别到达阴极接触层17和阳极接触层19，其结果，产生光电流。即光信号变换为电信号后输出。
作为第一实施方式的特征，由于在半导体基板1和P-型外延层2中仅光接收元件部分220、被选择性设置有P+型阳极埋层1a，如设定半导体基板1和P+型阳极埋层1a的杂质浓度的浓度差为3位数以上，则由半导体基板1产生的载流子、通过浓度梯度产生的势垒、阻碍扩散使其再复合，故消除了对光电流的贡献。因此，由于只有漂移电流成为主导，可以实现高速化。
此时，厚度约为10μm、杂质浓度约为1×1014cm-3的低浓度P-型外延层2能被完全耗尽化，并且由于对红色和红外光的光吸收率变为80％以上，对于红和红外光波长，可以实现高速并高灵敏度的光电二极管。
再有，由于在发光元件部分240没有设置P+型阳极埋层1a，因此半导体基板1和P-型外延层2之间的杂质浓度没有浓度差，其都是低浓度。为此，形成微反射镜区域23时的各向异性蚀刻工序中，没有由杂质浓度的浓度差造成的蚀刻速度差，故可以防止在反射镜表面生成横向皱纹，或者防止以P+型阳极埋层1a中的高浓度杂质为起点造成结晶缺陷而产生坑洞现象的发生。
(第一实施方式的第一制造方法)
以下，参照附图，说明上述那样构成的光半导体装置的第一制造方法。图2(a)～图2(f)表示有关本发明第一实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的截面结构。
首先，如图2(a)所示，在由P-型硅构成的半导体基板1的主面上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，用光刻法、在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36为掩模，通过经保护氧化膜35、对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1的除发光元件部分240以外区域、形成P+型阳极埋层1a。这里，设定硼离子的注入剂量如为5×1014cm-2、加速能量为30keV。
接着，如图2(b)所示，通过灰化，除去抗蚀图形36，然后，进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。然后，通过使用以氟酸为主要成分的蚀刻溶液或者以碳氟化合物为主要成分的蚀刻气体的蚀刻、除去保护氧化膜35。接着，通过化学气相沉积法，在形成P+型阳极埋层1a的半导体基板1的主面上，生长形成厚度约为10μm左右的P-型外延层2。
下面，如图2(c)所示，用通常的光电二极管形成工序，在P-型外延层2的上部，在光接收元件部分220形成光电二极管元件，并且在发光元件部分240形成分离氧化膜13。
这里，对于光电二极管，首先，在P-型外延层2的上部并且在光接收元件部分220的周边部分，通过离子注入法、选择性地注入浓度约为1×1017cm-3～1×1018cm-3的P型杂质硼离子、形成P+型分离层14。
接着，在发光元件部分240的P-型外延层2上部全面形成由LOCOS构成的分离氧化膜13，另一方面，在光接收元件部分220中，在P-型外延层2上部且在P+型分离层14的上侧处，相互留有间隔地双重形成由LOCOS构成的分离氧化膜13。
下一步，在P-型外延层2上的分离氧化膜13彼此之间，选择性地形成P型多晶硅层，通过由该多晶硅层的固相扩散，在P-型外延层2的上部的分离氧化膜13彼此之间，形成P型的阳极接触层19。
然后，在P-型外延层2上选择性地形成N型多晶硅层，通过由该多晶硅层的固相扩散，形成N型的阴极接触层17。接着，对在被P-型外延层2上部内侧的分离氧化膜13包围的区域，用砷(As)或者磷(P)、通过离子注入法、形成N+型阴极表面层16。
然后，分别在N型多晶硅层上形成阴极电极18，在P型多晶硅层上形成阳极电极20。这里，各电极18和20的构成材料，可以是如以钛(Ti)为主要成分的金属层和以铝(Al)为主要成分的金属层构成的层叠结构。接着，至少在阴极表面层16上，形成如氧化硅构成的防反射膜21，在防反射膜21上用CVD法形成保护膜26。
下面，如图2(d)所示，选择性地蚀刻除去在发光元件部分240形成的分离氧化膜13的沟槽部分形成区域。通过此，在分离氧化膜13的被包含于发光元件部分240的区域内，形成将沟槽部分形成区域开口的开口图形。接着，以残留于发光元件部分240且有开口图形的分离氧化膜13作为掩模，使用氢氧化钾(KOH)水溶液等碱性水溶液，对P-型外延层2及P-型半导体基板1，通过进行各向异性的湿式蚀刻、形成沟槽部分，在形成的沟槽部分壁面形成微反射镜区域23。这里，相对于碱性水溶液的硅的蚀刻速率，由于在硅的面方位中(111)面最慢，该(111)面成为微反射镜区域23的镜面。可是，在由硅构成的半导体基板1的主面的面方位为(100)面的情况下，如公知那样相对沟槽部分的壁面底面的角度成为54.7°。因此，作为半导体基板1主面的面方位，如使用由(100)面仅倾斜9.7°的倾斜基板、即所谓偏离(off)基板，则相对沟道壁面的底面角度成为45°。如由此，由于得到相对半导体基板1的主面的角度为45°的微反射镜区域23，则从相对基板面平行方向射出的激光的光路能变更为相对于基板垂直方向。
下面，如图2(e)所示，用CVD法、形成保护膜26，以覆盖形成了由沟槽部分构成的微反射镜区域23的发光元件部分240的露出面。然后，用蒸镀法或者溅镀法，以从沟槽部分底面延伸至该沟槽部分的外部方式，形成以如金(Au)为主要成分的激光配线27。接着，通过蒸镀法、溅镀法或者电场电镀法等，选择性地在沟槽部分底面且激光配线27上、形成激光下部电极28。
下面，如图2(f)所示，在激光下部电极28上搭接半导体激光芯片25，得到有关第一实施方式的光半导体装置。
(第一实施方式的第二制造方法)
以下，参照附图，说明有关第一实施方式的光半导体装置的第二制造方法。第二制造方法，是在半导体基板1的主面上形成P-型外延层2后，形成P+型阳极埋层1a的结构。
首先，如图3(a)所示，通过CVD法，在半导体基板1的主面上通过生长、形成厚度为10μm左右的P-型外延层2。
然后，如图3(b)所示，在P-型外延层2上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，用光刻法、在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36作为掩模，通过经保护氧化膜35及P-型外延层2，对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1及P-型外延层2之间且除了发光元件部分240的区域、选择性地形成P+型阳极埋层1a。这里，设定硼离子的注入剂量如为5×1014cm-2、加速能量为2MeV。此后，通过灰化，除去抗蚀图形36，然后，对注入了硼离子的半导体基板1，进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。
下面，如图3(c)所示，除去保护氧化膜35后，在P-型外延层2的光接收元件部分220、选择性地形成分离氧化膜13，并且，在P-型外延层2的发光元件部分240、全面形成分离氧化膜13。
下面，如图3(d)所示，在光接收元件部分220形成光电二极管，接着，在发光元件部分240，以在发光元件部分240残留的分离氧化膜13为掩模、通过蚀刻、形成由沟槽部分构成的微反射镜区域23。然后，与第一制造方法相同，在沟槽部分底面上搭接半导体激光芯片25，得到有关第一实施方式的光半导体装置。
(第二实施方式)
下面，使用附图说明本发明第二实施方式。
图4表示有关本发明第二实施方式的光半导体装置(OEIC装置)的结构模式截面。图4中，与图1所示构成部件相同的构成部件、采用相同符号而省略其说明。有关第二实施方式的光半导体装置，是在P-型外延层2上设置N型外延层3。
因此，构成光接收元件部分220的光电二极管的阴极，由N型外延层3的阴极层15和该阴极层15上形成的阴极表面层16构成。这里，通过设定阴极表面层16的杂质浓度是阴极层15的杂质浓度的3位数以上、即103倍以上，可以力图光电变换效率的高效率化，因此，对被阴极层15的表面附近吸收的入射光22、可以提高光接收灵敏度和频率特性。
另外，和第一实施方式相同，由于在发光元件部分240没有设置P+型阳极埋层1a，故半导体基板1和P-型外延层2之间不存在杂质浓度的浓度差，并且都是低浓度。为此，形成微反射镜区域23时的利用碱性溶液的各向异性蚀刻工序中，没有由杂质浓度的浓度差造成的蚀刻速度差，故可以防止反射镜表面生成横向皱纹，或者防止以P+型阳极埋层1a中的高浓度杂质为起点造成结晶缺陷而产生坑洞现象的发生。其结果，可以形成平坦性好的微反射镜区域23。
(第二实施方式的第一制造方法)
以下，参照附图，说明上述那样构成的光半导体装置的第一制造方法。图5(a)～图5(g)表示有关本发明第二实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的截面结构。
首先，如图5(a)所示，与第一实施方式的第一制造方法相同，在由P-型硅构成的半导体基板1的主面上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36为掩模，通过经保护氧化膜35、对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1的除发光元件部分240以外区域、选择性地形成P+型阳极埋层1a。
下面，如图5(b)所示，除去抗蚀图形36，然后，进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。然后，除去保护氧化膜35后，通过CVD法，在形成P+型阳极埋层1a的半导体基板1的主面上，生长形成厚度约为10μm左右的P-型外延层2。
下面，如图5(c)所示，在P-型外延层2的上部并且在光接收元件部分220的周边部分，通过离子注入法、选择性地形成作为阳极一部分作用的高浓度P+型分离层14。然后，采用CVD法，生长形成如厚度为1.0μm、N型杂质浓度如磷(P)离子约1×1016cm-3的浓度导入的N型外延层3。
下面，如图5(d)所示，在N型外延层3的光接收元件部分220，选择性地形成分离氧化膜13，并且，在N型外延层3的发光元件部分240，全面地形成分离氧化膜13。然后，与第一实施方式相同，在光接收元件部分220形成光电二极管。
下面，如图5(e)所示，通过使用包含KOH等的碱性水溶液、以残留于发光元件部分240的分离氧化膜13为沟槽部分形成用掩模、对P-型外延层2及半导体基板1的上部、进行各向异性的湿式蚀刻，在发光元件部分240、形成由沟槽部分构成的微反射镜区域23。
下面，如图5(f)所示，选择性地形成从沟槽部分底面延伸至N型外延层3的激光配线27、和在该配线27上的沟槽部分底面上的激光下部电极28。
下面，如图5(g)所示，在激光下部电极28上搭接半导体激光芯片25，得到有关第二实施方式的光半导体装置。
(第二实施方式的第二制造方法)
下面，参照图6(a)～图6(e)说明有关第二实施方式的光半导体装置的第二制造方法。第二制造方法，是在半导体基板1的主面上形成P-型外延层2后，形成P+型阳极埋层1a及N型外延层3的结构。
首先，如图6(a)所示，用CVD法，在半导体基板1的主面上通过生长、形成厚度为10μm左右的P-型外延层2。
下面，如图6(b)所示，在P-型外延层2上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，用光刻法、在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36为掩模，通过经保护氧化膜35及P-型外延层2、对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1及P-型外延层2之间且除了发光元件部分240的区域、选择性地形成P+型阳极埋层1a。这里，设定硼离子的注入剂量如为5×1014cm-2、加速能量为2MeV。此后，通过灰化，除去抗蚀图形36，然后，对注入了硼离子的半导体基板1，进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。
下面，如图6(c)所示，在P-型外延层2的上部并且在光接收元件部分220的周边部分，通过离子注入法、选择性地形成作为阴极一部分的高浓度P+型分离层14。接着，用CVD法，生长形成被导入如浓度约为1×1016cm-3N型杂质磷(P)离子的、厚度约为1.0μm的N型外延层3。
下面，如图6(d)所示，在N型外延层3的光接收元件部分220，选择性地形成分离氧化膜13、以覆盖P+型分离层14上的一部分。此时，在N型外延层3的发光元件部分240，全面地形成分离氧化膜13。然后，与第一实施方式相同，在光接收元件部分220形成光电二极管。
下面，如图6(e)所示，对P-型外延层2及半导体基板1上部的发光元件部分240，通过进行以残留于该发光元件部分240的分离氧化膜13为掩模的各向异性蚀刻，可以在P-型外延层2及半导体基板1上部形成沟槽部分、得到微反射镜区域23。然后，与第一制造方法相同，搭接半导体激光芯片25于沟槽部分底面上，得到有关第二实施方式的光半导体装置。
(第三实施方式)
下面，使用附图、说明本发明的第三实施方式。
图7表示有关本发明第三实施方式的光半导体装置(OEIC装置)的结构模式截面。图7中，与图4所示构成部件相同的构成部件，采用相同符号而省略其说明。有关第三实施方式的光半导体装置，是在构成有关第二实施方式的光半导体装置的由P-型外延层2及N型外延层3构成的外延基板上，在该外延基板上所形成的光接收元件部分220及发光元件部分240处，附加由NPN双极晶体管构成的晶体管部分200的结构。
通过附加晶体管部分200，由光接收元件部分220的光电二极管输出的信号被输入到由NPN晶体管、图中未表示的电阻元件及电容元件等构成的电子电路，输入的信号经电子电路放大且经处理后输出，成为光盘的记录或再生信号。
晶体管部分200，是2层多晶硅自对准型的NPN双极晶体管，形成在、相对于在P-型外延层2及N型外延层3的光接收元件部分220、位于与发光元件部分240相反侧的分离氧化膜13的外侧。
晶体管部分200的具体结构包括：在N型外延层3上部、通过固相扩散、选择性地形成高浓度的N型发射区6；在该发射区6下侧形成的P型基区7；在该基区7下侧形成的由N型外延层3构成的集电区8；在该集电区8下侧形成的高浓度N型集电极埋层9；在发射区6上形成的发射极10；与基区7周边部分电连接的基极11；及集电极埋层9上形成的与该集电极埋层9的端部电连接的集电极12。这里，2层多晶硅自对准型是指，如P型基区7和基电极11之间介入P型多晶硅层，使P型杂质从该多晶硅层向N型外延层3上部进行固相扩散、在N型外延层3上部形成P型基极接触层。另外，N型集电极埋层9和集电极12之间介入N型多晶硅层，使N型杂质从该多晶硅层向N型外延层3上部进行固相扩散、在N型外延层3上部形成N型集电极接触层。
如此，在第三实施方式中，由于将晶体管部分200和光接收元件部分220形成于一块半导体基板1上，因此使和光接收元件部分220的电子电路之间的配线距离、与第一及第二实施方式相比变短。其结果，寄生电容或电感的降低成为可能，因此，有利于提高光半导体装置的频率特性、实现高速化。另外，晶体管部分200，由于光接收元件部分220和发光元件部分240能实现一体化，故可实现光半导体装置的小型化。
另外，与第一实施方式相同，由于在发光元件部分240没有设置P+型阳极埋层1a，因此半导体基板1和P-型外延层2之间的杂质浓度没有浓度差，且都是低浓度。为此，形成微反射镜区域23时的用碱性溶液进行各向异性蚀刻工序中，没有由杂质浓度的浓度差造成的蚀刻速度差，故可以防止反射镜表面生成横向皱纹，或者防止以P+型阳极埋层1a中的高浓度杂质为起点造成结晶缺陷而产生坑洞现象的发生。其结果，可以形成平坦性好的微反射镜区域23。
(第三实施方式的第一制造方法)
以下，参照附图，说明上述那样构成的光半导体装置的第一制造方法。图8(a)～图8(g)表示有关本发明第三实施方式的光半导体装置的第一制造方法工序顺序的截面结构。
首先，如图8(a)所示，与第一实施方式的第一制造方法相同，在由P-型硅构成的半导体基板1的主面上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36为掩模，通过经保护氧化膜35、对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1的除发光元件部分240以外区域、选择性地形成P+型阳极埋层1a。
下面，如图8(b)所示，依次除去抗蚀图形36和保护氧化膜35后，通过CVD法，在形成P+型阳极埋层1a的半导体基板1的主面上，生长形成厚度约为10μm左右的P-型外延层2。然后，对形成P-型外延层2的半导体基板1进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。
下面，如图8(c)所示，对在P-型外延层2的晶体管部分200与P+型分离层14间的区域，通过选择性地进行如N型杂质砷(As)离子的离子注入，在晶体管部分200的P-型外延层2与P+型分离层14间的区域，形成集电极埋层9。这里，设定砷离子的注入剂量如为1×1016cm-2、加速能量为40keV。接着，在P-型外延层2的上部，在光接收元件部分220的周边部分，通过离子注入法选择性地形成作为阳极一部分作用的高浓度P+型分离层14。这里，位于晶体管部分200和光接收元件部分220的边界部分的P+型分离层14，为晶体管部分200和光接收元件部分220所共有。接着，用CVD法，生长、形成被如导入浓度约为1×1016cm-3N型杂质磷(P)离子的、厚度约为1.0μm的N型外延层3。
下面，如图8(d)所示，在N型外延层3的晶体管部分200及光接收元件部分220、选择性地形成分离氧化膜13，并且，在N型外延层3的发光元件部分240，全面地形成分离氧化膜13。然后，在晶体管部分200形成NPN晶体管，并且，在光接收元件部分220形成光电二极管。如，NPN晶体管是在N型外延层3上选择性形成的P型基区7，接着，在N型外延层3的基区7的上侧一部分处、选择性地形成N型发射区6。然后，分别形成发射极10、基极11及集电极12。另外，光接收元件部分220的光电二极管的形成与第一实施方式相同。
下面，如图8(e)所示，通过使用包含KOH等的碱性水溶液，以残留于发光元件部分240的分离氧化膜13为沟槽部分形成用掩模，对P-型外延层2及半导体基板1的上部、进行各向异性的湿式蚀刻，在发光元件部分240、形成由沟槽部分构成的微反射镜区域23。
下面，如图8(f)所示，选择性地形成从沟槽部分底面延伸至N型外延层3上面的激光配线27、和在该配线27上的沟槽部分底面上的激光下部电极28。
下面，如图8(g)所示，在激光下部电极28上搭接半导体激光芯片25，得到有关第三实施方式的光半导体装置。
(第三实施方式的第二制造方法)
下面，参照图9(a)～图9(e)说明有关第三实施方式的光半导体装置的第二制造方法。第二制造方法，是在半导体基板1的主面上形成P-型外延层2后，形成P+型阳极埋层1a及N型外延层3的结构。
首先，如图9(a)所示，用CVD法，在半导体基板1的主面上通过生长、形成厚度为10μm左右的P-型外延层2。
下面，如图9(b)所示，在P-型外延层2上，形成由氧化硅构成的保护氧化膜35，然后，用光刻法、在保护氧化膜35上形成掩蔽发光元件部分240的抗蚀图形36。接着，以形成的抗蚀图形36为掩模，通过经保护氧化膜35及P-型外延层2、对半导体基板1进行如P型杂质硼(B)离子的离子注入，在半导体基板1及P-型外延层2之间且除了发光元件部分240的区域、选择性地形成P+型阳极埋层1a。这里，设定硼离子的注入剂量如为5×1014cm-2、加速能量为2MeV。此后，通过灰化，除去抗蚀图形36，然后，对注入了硼离子的半导体基板1，进行比如温度1100℃左右、30分钟左右的热处理，使注入的硼离子活性化。
下面，如图9(c)所示，对在P-型外延层2的晶体管部分200与P+型分离层14间的区域，通过选择性地进行如N型杂质砷(As)离子的离子注入，在晶体管部分200的P-型外延层2与P+型分离层14间的区域，形成集电极埋层9。这里，设定砷离子的注入剂量如为1×1016cm-2、加速能量为40keV。接着，在P-型外延层2的上部光接收元件部分220的周边部分，通过离子注入法选择性地形成作为阳极一部分作用的高浓度P+型分离层14。这里，位于晶体管部分200和光接收元件部分220的边界部分的P+型分离层14，为晶体管部分200和光接收元件部分220所共有。接着，在除去保护氧化膜35后，用CVD法，在P-型外延层2上，生长、形成被如以浓度约为1×1016cm-3导入的N型杂质磷(P)离子的、厚度约为1.0μm的N型外延层3。
下面，如图9(d)所示，在N型外延层3的晶体管部分200及光接收元件部分220、选择性地形成分离氧化膜13，并且，在N型外延层3的发光元件部分240，全面地形成分离氧化膜13。然后，在晶体管部分200形成NPN晶体管，并且，在光接收元件部分形成光电二极管。
下面，如图9(e)所示，在发光元件部分240，以残留于该发光元件部分240的分离氧化膜13为掩模、通过蚀刻、形成由沟槽部分构成的微反射镜区域23。然后，与第一制造方法相同，搭接半导体激光芯片25于沟槽部分底面上，得到有关第三实施方式的光半导体装置。
另外，在有关本发明的第一～第三各实施方式中，半导体基板1虽然使用的是硅，但并不局限于硅，也可以是如在长波长区域被广泛使用的、由锗构成的基板或者由化合物半导体构成的基板。
还有，在各实施方式中，光接收元件部分220虽然使用的是PIN光电二极管，但显然本发明也可以应用通常的PN型光电二极管、雪崩光电二极管或者光电晶体管。
有关本发明的光半导体装置及其制造方法，具有在不牺牲光学特性的情况下、能将具有高速动作且高光接收灵敏度的光接收元件及半导体激光元件形成于一块基板上的效果，有助于混载光接收元件及半导体激光元件的光半导体装置及其制造方法。

Claims (9)

1、一种光半导体装置，其特征在于，包括：
第一半导体区域，其为第一导电型；
第二半导体区域，其为第一导电型，被形成在所述第一半导体区域上；
第三半导体区域，其为第二导电型，被形成在所述第二半导体区域上；
光接收元件部分，其由所述第二半导体区域及所述第三半导体区域形成；
微反射镜，其由沟槽部分构成，所述沟槽部分在所述第一半导体区域及第二半导体区域中除所述光接收元件部分以外的区域内，被选择性形成；和
半导体激光元件，其被保持在所述沟槽部分的底面上；
在所述第一半导体区域及所述第二半导体区域之间所述光接收元件部分的下侧，选择性地形成第一导电型埋层，其杂质浓度比所述第一半导体区域及所述第二半导体区域的杂质浓度要高。
2、根据权利要求1所述的光半导体装置，其特征在于，所述第二半导体区域通过外延生长形成。
3、根据权利要求2所述的光半导体装置，其特征在于，所述第三半导体区域通过外延生长形成。
4、根据权利要求1～3中任一项所述的光半导体装置，其特征在于，还包括晶体管，其被形成在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的除所述光接收元件部分及沟槽部分以外的区域上。
5、一种光半导体装置制造方法，其特征在于，包括：
对具有第一导电型的第一半导体区域中的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比所述第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；
在形成了所述埋层的所述第一半导体区域上，通过外延生长，形成比所述埋层具有更低杂质浓度的第一导电型的第二半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域上部，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的所述光接收元件形成部分、形成由所述第二半导体区域及所述第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；
通过对所述第一半导体区域及所述第二半导体区域的除所述光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由所述沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和
在所形成的所述沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
6、一种光半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
对具有第一导电型的第一半导体区域的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比所述第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；
在形成了所述埋层的所述第一半导体区域上，通过外延生长，形成比所述埋层具有更低杂质浓度的第一导电型的第二半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域上，通过外延生长，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的所述光接收元件形成部分上，形成由所述第二半导体区域及所述第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；
通过对所述第一半导体区域及所述第二半导体区域的除所述光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由所述沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和
在所形成的所述沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
7、一种光半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在具有第一导电型的第一半导体区域上，通过外延生长，形成第一导电型的第二半导体区域的工序；
对在所述第一半导体区域和所述第二半导体区域之间的界面及其附近的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比所述第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；
在所述第二半导体区域上部，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的所述光接收元件形成部分上，形成由所述第二半导体区域及所述第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；
通过对所述第一半导体区域及所述第二半导体区域的除所述光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由所述沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和
在所形成的所述沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
8、一种光半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在具有第一导电型的第一半导体区域上，通过外延生长，形成第一导电型的第二半导体区域的工序；
对在所述第一半导体区域和所述第二半导体区域之间的界面及其附近的光接收元件形成部分，通过离子注入，选择性地形成比所述第一半导体区域具有更高杂质浓度的第一导电型的埋层的工序；
在所述第二半导体区域上，通过外延生长，形成具有第二导电型的第三半导体区域的工序；
在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的所述光接收元件形成部分上，形成由所述第二半导体区域及所述第三半导体区域构成的光接收元件部分的工序；
通过对所述第一半导体区域及所述第二半导体区域的除所述光接收元件部分以外的区域选择性地进行各向异性蚀刻而形成沟槽部分，形成由所述沟槽部分的壁面构成的微反射镜的工序；和
在所形成的所述沟槽部分的底面上，固定事先准备的芯片状半导体激光元件的工序。
9、根据权利要求5～8中任一项所述的光半导体装置制造方法，其特征在于，还包括在所述第二半导体区域及所述第三半导体区域的除所述光接收元件部分及沟槽部分以外的区域上选择性地形成晶体管的工序。
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