JP2002139717A - 光変調器およびその製造方法並びに光半導体装置 - Google Patents
光変調器およびその製造方法並びに光半導体装置Info
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光変調器の素子容量を少なくし高周波性能を
向上させる。 【解決手段】 光導波路リッジ１４の側面に、その頂部
から半導体基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａ
を設け、この平坦部１４ａが半導体基板１２の露呈面に
接触する様にし、光導波路リッジ１４の頂部から側面上
に誘電体膜１６を介し、この誘電体膜１６に密着させて
ｐ側電極２２を設け、さらに延在させて半導体基板の露
呈面上に誘電体膜１６を介してｐ側電極２２のボンディ
ングパッド部２２ａを設けたものである。
向上させる。 【解決手段】 光導波路リッジ１４の側面に、その頂部
から半導体基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａ
を設け、この平坦部１４ａが半導体基板１２の露呈面に
接触する様にし、光導波路リッジ１４の頂部から側面上
に誘電体膜１６を介し、この誘電体膜１６に密着させて
ｐ側電極２２を設け、さらに延在させて半導体基板の露
呈面上に誘電体膜１６を介してｐ側電極２２のボンディ
ングパッド部２２ａを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光変調器および
その製造方法並びに光半導体装置に係り、特に光通信用
として用いられる光変調器とその製造方法並びに光変調
器を組み合わせた光半導体装置に関するものである。
その製造方法並びに光半導体装置に係り、特に光通信用
として用いられる光変調器とその製造方法並びに光変調
器を組み合わせた光半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーを用いた公衆通信網の普及
には、半導体レーザの高性能化とこの半導体レーザを安
価に製造するために歩留りをよくすることが重要であ
る。特に半導体レーザの高性能化には、情報量の増大に
対応するためのレーザ光の高速変調が必須の要件であ
る。このレーザ光の高速変調には、変調時の波長の変動
を小さくして長距離の伝送を可能にするために、これま
での単一モード半導体レーザの注入電流を変えて直接変
調する方式では、注入キャリア密度の変動による波長変
動（波長チャーピング）が大きいため、たとえば、１０
Ｇｂｐｓ以上の長距離・高速変調には使用することがで
きない。
には、半導体レーザの高性能化とこの半導体レーザを安
価に製造するために歩留りをよくすることが重要であ
る。特に半導体レーザの高性能化には、情報量の増大に
対応するためのレーザ光の高速変調が必須の要件であ
る。このレーザ光の高速変調には、変調時の波長の変動
を小さくして長距離の伝送を可能にするために、これま
での単一モード半導体レーザの注入電流を変えて直接変
調する方式では、注入キャリア密度の変動による波長変
動（波長チャーピング）が大きいため、たとえば、１０
Ｇｂｐｓ以上の長距離・高速変調には使用することがで
きない。
【０００３】そこで１０Ｇｂｐｓの伝送システムではこ
れまでの直接変調方式に変えて外部変調方式が採用され
る。これは通常半導体レーザを一定強度で発振させてお
いて、光の透過量をオン・オフできる波長チャーピング
の小さい光変調器を通すことによって変調を行う方式で
ある。
れまでの直接変調方式に変えて外部変調方式が採用され
る。これは通常半導体レーザを一定強度で発振させてお
いて、光の透過量をオン・オフできる波長チャーピング
の小さい光変調器を通すことによって変調を行う方式で
ある。
【０００４】この外部変調方式に用いられる光変調器に
は、電界吸収型光変調器(以下ＥＡＭ（Electroabsorpti
on Modulator）という)が使用され、単層の厚い光吸収
層を用いるものではフランツ・ケルディッシュ効果によ
る、また多重量子井戸構造を用いるものではシュタルク
シフト効果による、吸収スペクトル変化を用いて消光を
行う。すなわち、光変調器では印加される逆バイアス電
圧に応じてレーザ光の吸収が変化するため、光変調器に
接続された高周波電気回路に変調信号電圧を印加する
と、光変調器の出射端面から出射されるレーザ光には信
号電圧に対応した強度変調が施されることになる。
は、電界吸収型光変調器(以下ＥＡＭ（Electroabsorpti
on Modulator）という)が使用され、単層の厚い光吸収
層を用いるものではフランツ・ケルディッシュ効果によ
る、また多重量子井戸構造を用いるものではシュタルク
シフト効果による、吸収スペクトル変化を用いて消光を
行う。すなわち、光変調器では印加される逆バイアス電
圧に応じてレーザ光の吸収が変化するため、光変調器に
接続された高周波電気回路に変調信号電圧を印加する
と、光変調器の出射端面から出射されるレーザ光には信
号電圧に対応した強度変調が施されることになる。
【０００５】さらに次世代の２０Ｇｂｐｓ以上の高速通
信においても、低チャープで、小型で、低電圧動作等の
メリットから超高速半導体光変調器が注目されている。
このような用途に用いられる超高速の半導体光変調器を
実現するためには、光変調器素子の素子容量を小さくす
ることが重要な課題になる。
信においても、低チャープで、小型で、低電圧動作等の
メリットから超高速半導体光変調器が注目されている。
このような用途に用いられる超高速の半導体光変調器を
実現するためには、光変調器素子の素子容量を小さくす
ることが重要な課題になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２５は従来の光変調
器の斜視図、図２６はこの光変調器のＸＸＶＩ−ＸＸＶ
Ｉ断面における断面図である。図２５、図２６におい
て、２００は光変調器、２０２はｎ型ＩｎＰ基板（以
下、ｎ型導電性を“ｎ−”、ｐ型導電性を“ｐ−”で表
す。）、２０４はｎ−ＩｎＰクラッド層、２０６は光吸
収層、２０８はｐ−ＩｎＰクラッド層、２１０はｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層、２１２はＳｉＯ２などの表面
保護膜、２１４はポリイミド、２１６はｐ側オーミック
電極、２１６ａはボンディングパッドで、２１８はｎ側
オーミック電極である。
器の斜視図、図２６はこの光変調器のＸＸＶＩ−ＸＸＶ
Ｉ断面における断面図である。図２５、図２６におい
て、２００は光変調器、２０２はｎ型ＩｎＰ基板（以
下、ｎ型導電性を“ｎ−”、ｐ型導電性を“ｐ−”で表
す。）、２０４はｎ−ＩｎＰクラッド層、２０６は光吸
収層、２０８はｐ−ＩｎＰクラッド層、２１０はｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層、２１２はＳｉＯ２などの表面
保護膜、２１４はポリイミド、２１６はｐ側オーミック
電極、２１６ａはボンディングパッドで、２１８はｎ側
オーミック電極である。
【０００７】次に従来の光変調器の製造方法について説
明する。図２７，図２８，図２９は製造工程に従って示
した光変調器の断面図である。まず、ｎ−ＩｎＰ基板２
０２上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層２０４、光吸収層２０
６、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０８、ｐ−ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層２１０をエピタキシャル成長する。次にＳｉ
Ｏ２等の絶縁膜を表面に形成し、幅２〜３ミクロンメー
タ（μｍ）のストライプ状のマスクパターン２２０を形
成する（図２７参照）。
明する。図２７，図２８，図２９は製造工程に従って示
した光変調器の断面図である。まず、ｎ−ＩｎＰ基板２
０２上に、ｎ−ＩｎＰクラッド層２０４、光吸収層２０
６、ｐ−ＩｎＰクラッド層２０８、ｐ−ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層２１０をエピタキシャル成長する。次にＳｉ
Ｏ２等の絶縁膜を表面に形成し、幅２〜３ミクロンメー
タ（μｍ）のストライプ状のマスクパターン２２０を形
成する（図２７参照）。
【０００８】次いで、マスクパターン２２０をマスクと
して、ドライエッチングにより光吸収層２０６を越える
程度、たとえば幅２〜３μｍの深さまでエッチングし、
リッジ２２２を形成する（図２８参照）。次に、ＳｉＯ
２膜等の表面保護膜２１２を形成し、ポリイミド２１４
を塗布して、表面を平坦化する。次にリッジ２２２の頂
部にオーミックコンタクトのための開口２２４を形成す
る（図２９参照）。
して、ドライエッチングにより光吸収層２０６を越える
程度、たとえば幅２〜３μｍの深さまでエッチングし、
リッジ２２２を形成する（図２８参照）。次に、ＳｉＯ
２膜等の表面保護膜２１２を形成し、ポリイミド２１４
を塗布して、表面を平坦化する。次にリッジ２２２の頂
部にオーミックコンタクトのための開口２２４を形成す
る（図２９参照）。
【０００９】次にｐ側オーミック電極２１６及びｎ側オ
ーミック電極２１８を形成し、図２５、図２６に示され
た光変調器として完成する。このように形成された、光
変調器２００の素子容量は、光吸収層２０６の容量とボ
ンディングパッド２１６ａの容量の和となる。しかし光
吸収層２０６の容量は、光変調器２００のダイナミック
レンジとか消光特性を満足させるための素子性能で決定
されるので、ある一定の容量までしか小さくできない。
ーミック電極２１８を形成し、図２５、図２６に示され
た光変調器として完成する。このように形成された、光
変調器２００の素子容量は、光吸収層２０６の容量とボ
ンディングパッド２１６ａの容量の和となる。しかし光
吸収層２０６の容量は、光変調器２００のダイナミック
レンジとか消光特性を満足させるための素子性能で決定
されるので、ある一定の容量までしか小さくできない。
【００１０】またボンディングパッド２１６ａの大きさ
も、ボンディングワイヤの接着面積を考慮すると、５０
μｍ×５０μｍ程度の面積が限界で、これより小さくす
るのが困難である。そこでボンディングパッド２１６ａ
を絶縁性のポリイミド２１４の表面に形成することによ
り、ボンディングパッド２１６ａの容量を小さくしてい
た。しかしながら、さらに高速変調が要求される４０Ｇ
ｂｐｓ以上の光変調器では、素子容量として０．１ｐｆ
以下が求められており、従来の光変調器構造、すなわち
ポリイミド２１４の膜厚を大きくして容量を下げるとい
う構造では、ポリイミド２１４の形成が困難になるとい
う問題があった。
も、ボンディングワイヤの接着面積を考慮すると、５０
μｍ×５０μｍ程度の面積が限界で、これより小さくす
るのが困難である。そこでボンディングパッド２１６ａ
を絶縁性のポリイミド２１４の表面に形成することによ
り、ボンディングパッド２１６ａの容量を小さくしてい
た。しかしながら、さらに高速変調が要求される４０Ｇ
ｂｐｓ以上の光変調器では、素子容量として０．１ｐｆ
以下が求められており、従来の光変調器構造、すなわち
ポリイミド２１４の膜厚を大きくして容量を下げるとい
う構造では、ポリイミド２１４の形成が困難になるとい
う問題があった。
【００１１】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、第１の目的は、素子容量が小さく高周
波性能に優れた光変調器を提供することであり、第２の
目的は、素子容量が小さく高周波性能に優れた光変調器
を簡単な工程により製造する製造方法を提供することで
あり、さらに高周波性能に優れた光変調器を備えた光半
導体装置を提供することである。なお公知文献として
は、特開平３−２６３３８８号公報がある。これは能動
層を含む半導体多層構造のメサストライプとこのメサス
トライプの両側にＩｎＰ高抵抗層を配した光変調器にお
いて、光変調器の高速性能を高めるために、メサストラ
イプの上部と高抵抗半導体基板上に設けられたボンディ
ングパッドとをエアブリッジ構造で接続することにより
素子容量を小さくしたものであり、以下に述べる本発明
の光変調器とリッジ構造が相違する。
なされたもので、第１の目的は、素子容量が小さく高周
波性能に優れた光変調器を提供することであり、第２の
目的は、素子容量が小さく高周波性能に優れた光変調器
を簡単な工程により製造する製造方法を提供することで
あり、さらに高周波性能に優れた光変調器を備えた光半
導体装置を提供することである。なお公知文献として
は、特開平３−２６３３８８号公報がある。これは能動
層を含む半導体多層構造のメサストライプとこのメサス
トライプの両側にＩｎＰ高抵抗層を配した光変調器にお
いて、光変調器の高速性能を高めるために、メサストラ
イプの上部と高抵抗半導体基板上に設けられたボンディ
ングパッドとをエアブリッジ構造で接続することにより
素子容量を小さくしたものであり、以下に述べる本発明
の光変調器とリッジ構造が相違する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光変調器
は、主面の一部に露呈面を有する半絶縁性の半導体基板
と、この半導体基板上に配設され、第１導電型の第１ク
ラッド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層
を有するとともに、その側面に頂部から半導体基板まで
一様に平坦な平坦部を有し、この平坦部が半導体基板の
露呈面に接触した光導波路リッジと、この光導波路リッ
ジ及び半導体基板を覆うとともに光導波路リッジの頂部
上に第１の開口を、また半導体基板の露呈面を除く半導
体基板上に第２の開口を有した誘電体膜と、この誘電体
膜上に配設されるとともに第１の開口を介して光導波路
リッジの頂部上に配設され、誘電体膜表面に密着して光
導波路リッジ側面の平坦部上に延在し、半導体基板の露
呈面を経由して半導体基板上に端部が配設された第１の
電極と、半導体基板上に配設され、誘電体膜に配設され
た第２の開口を介して上記第１クラッド層と接続された
第２の電極と、を備えたもので、第１の電極に起因する
容量は、半導体基板による容量となり、これを小さくす
ることができる。
は、主面の一部に露呈面を有する半絶縁性の半導体基板
と、この半導体基板上に配設され、第１導電型の第１ク
ラッド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層
を有するとともに、その側面に頂部から半導体基板まで
一様に平坦な平坦部を有し、この平坦部が半導体基板の
露呈面に接触した光導波路リッジと、この光導波路リッ
ジ及び半導体基板を覆うとともに光導波路リッジの頂部
上に第１の開口を、また半導体基板の露呈面を除く半導
体基板上に第２の開口を有した誘電体膜と、この誘電体
膜上に配設されるとともに第１の開口を介して光導波路
リッジの頂部上に配設され、誘電体膜表面に密着して光
導波路リッジ側面の平坦部上に延在し、半導体基板の露
呈面を経由して半導体基板上に端部が配設された第１の
電極と、半導体基板上に配設され、誘電体膜に配設され
た第２の開口を介して上記第１クラッド層と接続された
第２の電極と、を備えたもので、第１の電極に起因する
容量は、半導体基板による容量となり、これを小さくす
ることができる。
【００１３】さらに、光導波路リッジの両側に半導体基
板の露呈面を有し、光導波路リッジの両側面に平坦部を
有するとともに、第１の電極が光導波路リッジの両側に
延在し、端部が光導波路リッジの両側に配設されたもの
で、第１の電極に基づく容量のばらつきが少ない構成と
することができる。
板の露呈面を有し、光導波路リッジの両側面に平坦部を
有するとともに、第１の電極が光導波路リッジの両側に
延在し、端部が光導波路リッジの両側に配設されたもの
で、第１の電極に基づく容量のばらつきが少ない構成と
することができる。
【００１４】さらに、第１の電極が配設された領域を除
いて、第１クラッド層が光導波路リッジの外側の半導体
基板上にさらに延在したもので、半導体基板の露呈面を
形成するためのマスク合わせが容易になる。
いて、第１クラッド層が光導波路リッジの外側の半導体
基板上にさらに延在したもので、半導体基板の露呈面を
形成するためのマスク合わせが容易になる。
【００１５】さらに、第２の電極が第１クラッド層の延
在した部分に第２の開口を介して配設されたもので、第
２の電極と第１クラッド層との接続が容易になる。
在した部分に第２の開口を介して配設されたもので、第
２の電極と第１クラッド層との接続が容易になる。
【００１６】さらに、光導波路リッジの側面の平坦部が
半導体基板の露呈面に接触した部分を含む光導波路リッ
ジ基底部であって、誘電体膜と第１の電極との間に誘電
体をさらに配設したもので、第１の電極と光導波路リッ
ジ側面の第１クラッド層とに起因する電気容量を小さく
することができる。
半導体基板の露呈面に接触した部分を含む光導波路リッ
ジ基底部であって、誘電体膜と第１の電極との間に誘電
体をさらに配設したもので、第１の電極と光導波路リッ
ジ側面の第１クラッド層とに起因する電気容量を小さく
することができる。
【００１７】さらに、第１の電極が配設された領域を除
き光導波路リッジの直下を含む半導体基板に配設された
第１導電型の導電層をさらに備えるとともに、この導電
層に誘電体膜の第２の開口を介して第２の電極が配設さ
れたもので、光導波路リッジの構成が簡単になる。
き光導波路リッジの直下を含む半導体基板に配設された
第１導電型の導電層をさらに備えるとともに、この導電
層に誘電体膜の第２の開口を介して第２の電極が配設さ
れたもので、光導波路リッジの構成が簡単になる。
【００１８】さらに、光導波路リッジ側面と誘電体膜と
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層が配設されたもので、光導波路リッジの表面の
保護をより確実にすることができる。
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層が配設されたもので、光導波路リッジの表面の
保護をより確実にすることができる。
【００１９】また、この発明に係る光半導体装置は、上
記の光変調器のいずれか一つと、この光変調器の光吸収
層に光軸を一致させた半導体レーザ素子と、を備えたも
ので、高周波特性に優れた光半導体装置を構成すること
ができる。
記の光変調器のいずれか一つと、この光変調器の光吸収
層に光軸を一致させた半導体レーザ素子と、を備えたも
ので、高周波特性に優れた光半導体装置を構成すること
ができる。
【００２０】さらに、半導体レーザ素子が半絶縁性の半
導体基板上に光導波路リッジを有するリッジ型であっ
て、光変調器と同一基板上に配設されたもので、半導体
レーザ素子と光変調器とをモノリシックに構成すること
ができる。
導体基板上に光導波路リッジを有するリッジ型であっ
て、光変調器と同一基板上に配設されたもので、半導体
レーザ素子と光変調器とをモノリシックに構成すること
ができる。
【００２１】また、この発明に係る光変調器の製造方法
は、半絶縁性の半導体基板上に第１導電型の第１クラッ
ド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層を形
成する第１の工程と、写真製版工程とエッチングにより
半導体基板の露呈面を形成するとともに、側面に頂部か
ら半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、この平坦
部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッジを形
成する第２の工程と、半導体基板上に誘電体膜を形成
し、光導波路リッジ頂部に第１の開口を、半導体基板の
露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を形成する第３
の工程と、第１の開口を介して光導波路リッジの頂部上
に配設され、誘電体膜表面に密着して光導波路リッジ側
面の平坦部上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由
して半導体基板上に端部が配設された第１の電極を形成
する第４の工程と、第２の開口を介して第１クラッド層
と接続された第２の電極を形成する第５の工程と、を含
むもので、素子容量の少ない光変調器を簡単な工程で製
造することができる。
は、半絶縁性の半導体基板上に第１導電型の第１クラッ
ド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層を形
成する第１の工程と、写真製版工程とエッチングにより
半導体基板の露呈面を形成するとともに、側面に頂部か
ら半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、この平坦
部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッジを形
成する第２の工程と、半導体基板上に誘電体膜を形成
し、光導波路リッジ頂部に第１の開口を、半導体基板の
露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を形成する第３
の工程と、第１の開口を介して光導波路リッジの頂部上
に配設され、誘電体膜表面に密着して光導波路リッジ側
面の平坦部上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由
して半導体基板上に端部が配設された第１の電極を形成
する第４の工程と、第２の開口を介して第１クラッド層
と接続された第２の電極を形成する第５の工程と、を含
むもので、素子容量の少ない光変調器を簡単な工程で製
造することができる。
【００２２】さらに、第２の工程において光導波路リッ
ジの両側に半導体基板の露呈面を形成し、光導波路リッ
ジの両側面に平坦部を形成するとともに、第４の工程に
おいて第１の電極を光導波路リッジの両側に延在させ、
光導波路リッジの両側に端部を形成するもので、第１の
電極形成に際してマスク合わせが簡単になる。
ジの両側に半導体基板の露呈面を形成し、光導波路リッ
ジの両側面に平坦部を形成するとともに、第４の工程に
おいて第１の電極を光導波路リッジの両側に延在させ、
光導波路リッジの両側に端部を形成するもので、第１の
電極形成に際してマスク合わせが簡単になる。
【００２３】さらに、第１の工程に先立って、半絶縁性
の半導体基板の一部に第１導電型の導電層を形成する工
程をさらに含み、第２の工程において半導体基板の露呈
面を形成するとき導電層の露呈面も形成し、第５の工程
において、第２の電極が第２の開口を介して導電層上に
形成されるもので、光導波路リッジの形成と第１、第２
の電極の設置面とを同時に形成でき、素子の製造工程が
簡単になる。
の半導体基板の一部に第１導電型の導電層を形成する工
程をさらに含み、第２の工程において半導体基板の露呈
面を形成するとき導電層の露呈面も形成し、第５の工程
において、第２の電極が第２の開口を介して導電層上に
形成されるもので、光導波路リッジの形成と第１、第２
の電極の設置面とを同時に形成でき、素子の製造工程が
簡単になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この実施の形態１
は、光導波路リッジの側面に、その頂部から半導体基板
表面まで一様に平坦な平坦部を設け、この平坦部が半導
体基板の露呈面に接触する様にし、誘電体膜を介して、
光導波路リッジの頂部から側面上をこの誘電体膜に密着
させて第１の電極を設け、さらに延在させて半導体基板
の露呈面に第１の電極の端部を設けたものである。
は、光導波路リッジの側面に、その頂部から半導体基板
表面まで一様に平坦な平坦部を設け、この平坦部が半導
体基板の露呈面に接触する様にし、誘電体膜を介して、
光導波路リッジの頂部から側面上をこの誘電体膜に密着
させて第１の電極を設け、さらに延在させて半導体基板
の露呈面に第１の電極の端部を設けたものである。
【００２５】図１はこの発明の実施の形態１に係る光変
調器の斜視図である。図１において、１０は光変調器、
１２は半導体基板としての半絶縁性ＩｎＰ基板、１４は
光導波路リッジ、１６は誘電体膜としてのＳｉＯ２から
なる表面保護膜で光導波路リッジ１４および半導体基板
１２上を覆っている。１８、２０は第１、第２の開口と
しての表面保護膜の開口、２２は第１の電極としてのｐ
側電極で２２ａはその端部でボンディングパッド部、２
４は第２の電極としてのｎ側電極でこれはボンディング
パッド部を兼ねている。ｐ側電極２２およびｎ側電極２
４は開口１８、開口２０を介して、表面保護膜１６上に
配設されている。
調器の斜視図である。図１において、１０は光変調器、
１２は半導体基板としての半絶縁性ＩｎＰ基板、１４は
光導波路リッジ、１６は誘電体膜としてのＳｉＯ２から
なる表面保護膜で光導波路リッジ１４および半導体基板
１２上を覆っている。１８、２０は第１、第２の開口と
しての表面保護膜の開口、２２は第１の電極としてのｐ
側電極で２２ａはその端部でボンディングパッド部、２
４は第２の電極としてのｎ側電極でこれはボンディング
パッド部を兼ねている。ｐ側電極２２およびｎ側電極２
４は開口１８、開口２０を介して、表面保護膜１６上に
配設されている。
【００２６】図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ断面におけ
る光変調器の断面図、図３は図１の光変調器のＩＩＩ−
ＩＩＩ断面における断面図である。図２において、２６
はＩｎＰ基板１２上に配設された第１クラッド層として
のｎ側クラッド層である。このｎ側クラッド層２６はｎ
−ＩｎＰで構成されている。またこのｎ側クラッド層２
６の延長部２６ａは、光導波路リッジ１４の一方の側面
の外側に延びている。２８はｎ側クラッド層２６の上に
形成された光吸収層で、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ
（Ｐ）系材料からなるＭＱＷ構造をしている。このＭＱ
Ｗ構造はＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ系材料で構成
されてもよい。
る光変調器の断面図、図３は図１の光変調器のＩＩＩ−
ＩＩＩ断面における断面図である。図２において、２６
はＩｎＰ基板１２上に配設された第１クラッド層として
のｎ側クラッド層である。このｎ側クラッド層２６はｎ
−ＩｎＰで構成されている。またこのｎ側クラッド層２
６の延長部２６ａは、光導波路リッジ１４の一方の側面
の外側に延びている。２８はｎ側クラッド層２６の上に
形成された光吸収層で、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ
（Ｐ）系材料からなるＭＱＷ構造をしている。このＭＱ
Ｗ構造はＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ系材料で構成
されてもよい。
【００２７】３０は光吸収層２８上に配設されたｐ−Ｉ
ｎＰからなる第２クラッド層としてのｐ側クラッド層、
３２はｐ側クラッド層３０の上に配設されたｐ−ＩｎＧ
ａＡｓからなるコンタクト層、３４は下地電極層で、コ
ンタクト層３２側からＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層されて
いる。光導波路リッジ１４はｎ側クラッド層２６、光吸
収層２８、ｐ側クラッド層３０、コンタクト層３２、及
び下地電極層３４で構成されている。光導波路リッジ１
４の側面はその基底部で、一方はｎ側クラッド層２６の
延長部２６ａと、また他方の側面はＩｎＰ基板１２と接
触している。ＩｎＰ基板１２と接触している側の側面
は、その一部にｐ側電極２２の幅よりも広くコンタクト
層３２からＩｎＰ基板１２表面まで平坦な一平面で形成
された平坦部１４ａを有し、この平坦部１４ａではｎ側
クラッド層２６が光導波路リッジ１４側面から突出する
ような段差を形成していない。
ｎＰからなる第２クラッド層としてのｐ側クラッド層、
３２はｐ側クラッド層３０の上に配設されたｐ−ＩｎＧ
ａＡｓからなるコンタクト層、３４は下地電極層で、コ
ンタクト層３２側からＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層されて
いる。光導波路リッジ１４はｎ側クラッド層２６、光吸
収層２８、ｐ側クラッド層３０、コンタクト層３２、及
び下地電極層３４で構成されている。光導波路リッジ１
４の側面はその基底部で、一方はｎ側クラッド層２６の
延長部２６ａと、また他方の側面はＩｎＰ基板１２と接
触している。ＩｎＰ基板１２と接触している側の側面
は、その一部にｐ側電極２２の幅よりも広くコンタクト
層３２からＩｎＰ基板１２表面まで平坦な一平面で形成
された平坦部１４ａを有し、この平坦部１４ａではｎ側
クラッド層２６が光導波路リッジ１４側面から突出する
ような段差を形成していない。
【００２８】この光導波路リッジ１４の上端表面の下地
金属層３４に開口１８を介してｐ側電極２２の一端が配
設され、電気的に接続されている。このｐ側電極２２は
表面保護膜１６の表面に密着して光導波路リッジ１４の
上端から側面の平坦部１４ａ上を光導波路リッジ１４の
基底部まで延在し、ＩｎＰ基板１２の露呈面上を表面保
護膜１６の表面に密着して延長され、その端部が表面保
護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上でボンディ
ングパッド部２２ａを形成している。ｐ側電極２２は下
地金属層３４側からＴｉ及びＡｕが積層され、必要に応
じこの上にＡｕメッキ層が積層される。また下地金属層
３４を配設せずに直接コンタクト層上にｐ側電極２２が
配設される場合もある。
金属層３４に開口１８を介してｐ側電極２２の一端が配
設され、電気的に接続されている。このｐ側電極２２は
表面保護膜１６の表面に密着して光導波路リッジ１４の
上端から側面の平坦部１４ａ上を光導波路リッジ１４の
基底部まで延在し、ＩｎＰ基板１２の露呈面上を表面保
護膜１６の表面に密着して延長され、その端部が表面保
護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上でボンディ
ングパッド部２２ａを形成している。ｐ側電極２２は下
地金属層３４側からＴｉ及びＡｕが積層され、必要に応
じこの上にＡｕメッキ層が積層される。また下地金属層
３４を配設せずに直接コンタクト層上にｐ側電極２２が
配設される場合もある。
【００２９】ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａの表面
上は表面保護膜１６で覆われているが、開口２４を介し
てｎ側電極２４が延長部２６ａの表面上に配設されｎ側
クラッド層２６と電気的に接続している。図３の断面は
図２の断面と大略同じであるが、この図３の断面では光
導波路リッジ１４の上端表面の下地金属層３４が表面保
護膜１６で覆われており、開口１８および開口２０を有
していない点、及びｐ側電極２２、ｎ側電極２４を有し
ない点が相違する。
上は表面保護膜１６で覆われているが、開口２４を介し
てｎ側電極２４が延長部２６ａの表面上に配設されｎ側
クラッド層２６と電気的に接続している。図３の断面は
図２の断面と大略同じであるが、この図３の断面では光
導波路リッジ１４の上端表面の下地金属層３４が表面保
護膜１６で覆われており、開口１８および開口２０を有
していない点、及びｐ側電極２２、ｎ側電極２４を有し
ない点が相違する。
【００３０】次に光変調器１０の製造方法について説明
する。図４，図５，図６、および図７は製造工程に従っ
て示した光変調器素子の断面図である。まず半絶縁性の
ＩｎＰ基板１２上に、ｎ側クラッド層２６としてのｎ−
ＩｎＰ層、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）系材料
からなるＭＱＷ構造の光吸収層２８、ｐ側クラッド層３
０としてのｐ−ＩｎＰ層、およびコンタクト層３２とし
てのｐ−ＩｎＧａＡｓ層を、エピタキシャル成長により
積層する。
する。図４，図５，図６、および図７は製造工程に従っ
て示した光変調器素子の断面図である。まず半絶縁性の
ＩｎＰ基板１２上に、ｎ側クラッド層２６としてのｎ−
ＩｎＰ層、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）系材料
からなるＭＱＷ構造の光吸収層２８、ｐ側クラッド層３
０としてのｐ−ＩｎＰ層、およびコンタクト層３２とし
てのｐ−ＩｎＧａＡｓ層を、エピタキシャル成長により
積層する。
【００３１】次にレジストを塗布し、写真製版工程によ
り光導波方向に幅２〜３μｍの帯状の開口を有するレジ
ストパターン３８を形成し、この上にスパッタリングに
よりＴｉ、Ｐｔ及びＡｕを積層し、下地電極層３４を形
成する（図４参照）。次に、帯状の下地電極層３４を残
して、リフトオフ法によりレジストパターン３８を除去
し、改めて帯状の下地電極層３４を覆う誘電体膜、たと
えばＳｉＯ２膜、を形成し、下地電極層３４を含む帯状
の誘電体膜４０のパターンを残して、他の部分をエッチ
ングにより除去し、この誘電体膜４０をリッジ形成マス
クとして、ドライエッチングにより光吸収層２８を越え
るまで除去し、ｎ側クラッド層２６が露呈するまでエッ
チングする（図５参照）。
り光導波方向に幅２〜３μｍの帯状の開口を有するレジ
ストパターン３８を形成し、この上にスパッタリングに
よりＴｉ、Ｐｔ及びＡｕを積層し、下地電極層３４を形
成する（図４参照）。次に、帯状の下地電極層３４を残
して、リフトオフ法によりレジストパターン３８を除去
し、改めて帯状の下地電極層３４を覆う誘電体膜、たと
えばＳｉＯ２膜、を形成し、下地電極層３４を含む帯状
の誘電体膜４０のパターンを残して、他の部分をエッチ
ングにより除去し、この誘電体膜４０をリッジ形成マス
クとして、ドライエッチングにより光吸収層２８を越え
るまで除去し、ｎ側クラッド層２６が露呈するまでエッ
チングする（図５参照）。
【００３２】次に露呈したｎ側クラッド層２６のうち、
リッジの片側のｎ側クラッド層２６をエッチングにより
除去し、リッジの片側側面にコンタクト層３２からＩｎ
Ｐ基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａを有する
光導波路リッジ１４を形成する。その後ｎ側クラッド層
２６の延長部２６ａ、光導波路リッジ１４、およびＩｎ
Ｐ基板１２上に表面保護膜１６としてのＳｉＯ２膜を形
成する（図６参照）。この表面保護膜１６はＳｉＮ膜で
もよい。
リッジの片側のｎ側クラッド層２６をエッチングにより
除去し、リッジの片側側面にコンタクト層３２からＩｎ
Ｐ基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａを有する
光導波路リッジ１４を形成する。その後ｎ側クラッド層
２６の延長部２６ａ、光導波路リッジ１４、およびＩｎ
Ｐ基板１２上に表面保護膜１６としてのＳｉＯ２膜を形
成する（図６参照）。この表面保護膜１６はＳｉＮ膜で
もよい。
【００３３】次いで、光導波路リッジ１４の頂部、及び
ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａにおいて、表面保護
膜１６に開口１８及び開口２０を形成する（図７参
照）。その後、表面保護膜１６上にレジストを塗布し、
開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ１４の基底部
まで下り、さらにＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長する
領域及び開口２０を含む領域のレジストを除去したレジ
ストパターンを形成し、全面にスパッタリングにより電
極層としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、リフトオフ
法によりレジストパターンとその上に積層された電極層
を除去する。
ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａにおいて、表面保護
膜１６に開口１８及び開口２０を形成する（図７参
照）。その後、表面保護膜１６上にレジストを塗布し、
開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ１４の基底部
まで下り、さらにＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長する
領域及び開口２０を含む領域のレジストを除去したレジ
ストパターンを形成し、全面にスパッタリングにより電
極層としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、リフトオフ
法によりレジストパターンとその上に積層された電極層
を除去する。
【００３４】これにより、開口１８を介して下地電極層
３４と接続し、光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を表面保護膜１６に密着して光導波路リ
ッジ１４の基底部まで延長し、さらに表面保護膜１６を
介してＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長し、端部をボン
ディングパッド部２２ａとしたｐ側電極２２を形成す
る。また同じ工程で開口２０を含む領域をボンディング
パッドとしたｎ側電極２４を形成する。その後ＩｎＰ基
板１２の厚みを１００μｍに研磨して図１、図２、及び
図３で示された光変調器素子として完成する。
３４と接続し、光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を表面保護膜１６に密着して光導波路リ
ッジ１４の基底部まで延長し、さらに表面保護膜１６を
介してＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長し、端部をボン
ディングパッド部２２ａとしたｐ側電極２２を形成す
る。また同じ工程で開口２０を含む領域をボンディング
パッドとしたｎ側電極２４を形成する。その後ＩｎＰ基
板１２の厚みを１００μｍに研磨して図１、図２、及び
図３で示された光変調器素子として完成する。
【００３５】なお、上記の製造方法において、エピタキ
シャル成長層の上に帯状の下地電極層３４を形成し（図
４）、その後帯状の下地電極層３４を覆う誘電体膜を形
成しリッジ形成マスクとして、ドライエッチングにより
リッジ形成を行う（図５）方法を述べたが、これに変え
て次のような製造方法で行ってもよい。エピタキシャル
成長層を形成した後、まず誘電体膜の帯状パターンを形
成し、この帯状パターンをエッチングマスクとしてドラ
イエッチングにより、リッジ形成を行ない、その後リッ
ジの片側のｎ側クラッド層を除去して、片側側面にコン
タクト層３２からＩｎＰ基板１２表面まで一様に平坦な
平坦部１４ａを有する光導波路リッジ１４を形成する。
その後、帯状パターンを除去した後、リフトオフ法によ
りリッジ頂部に下地電極層３４を形成する。さらにｎ側
クラッド層２６の延長部２６ａ、光導波路リッジ１４、
およびＩｎＰ基板１２上に表面保護膜１６としてのＳｉ
Ｏ２膜を形成する（図６参照）。
シャル成長層の上に帯状の下地電極層３４を形成し（図
４）、その後帯状の下地電極層３４を覆う誘電体膜を形
成しリッジ形成マスクとして、ドライエッチングにより
リッジ形成を行う（図５）方法を述べたが、これに変え
て次のような製造方法で行ってもよい。エピタキシャル
成長層を形成した後、まず誘電体膜の帯状パターンを形
成し、この帯状パターンをエッチングマスクとしてドラ
イエッチングにより、リッジ形成を行ない、その後リッ
ジの片側のｎ側クラッド層を除去して、片側側面にコン
タクト層３２からＩｎＰ基板１２表面まで一様に平坦な
平坦部１４ａを有する光導波路リッジ１４を形成する。
その後、帯状パターンを除去した後、リフトオフ法によ
りリッジ頂部に下地電極層３４を形成する。さらにｎ側
クラッド層２６の延長部２６ａ、光導波路リッジ１４、
およびＩｎＰ基板１２上に表面保護膜１６としてのＳｉ
Ｏ２膜を形成する（図６参照）。
【００３６】次に動作について説明する。光変調器１０
には外部光学系（図示せず）からレーザ光が入射され
る。このレーザ光は光変調器１０の光吸収層２８の片方
の端面に入射される。一方、光変調器のｐ側電極２２の
ボンディングパッド２２ａに外部配線（図示せず）から
の信号線（図示せず）が、ｎ側電極に接地線（図示せ
ず）が接続され、ｐ側電極２２に変調信号が入力され
る。ｐ側電極２２に伝達された電気信号は、光変調器１
４のｐクラッド層３６と接地側のｎ側クラッド層３２と
の間で変調信号電圧として印加される。そしてこの変調
信号電圧が光吸収層２８に印加される。光吸収層２８に
入射されたレーザ光は、この変調信号電圧に対応してオ
ン・オフされ、変調される。
には外部光学系（図示せず）からレーザ光が入射され
る。このレーザ光は光変調器１０の光吸収層２８の片方
の端面に入射される。一方、光変調器のｐ側電極２２の
ボンディングパッド２２ａに外部配線（図示せず）から
の信号線（図示せず）が、ｎ側電極に接地線（図示せ
ず）が接続され、ｐ側電極２２に変調信号が入力され
る。ｐ側電極２２に伝達された電気信号は、光変調器１
４のｐクラッド層３６と接地側のｎ側クラッド層３２と
の間で変調信号電圧として印加される。そしてこの変調
信号電圧が光吸収層２８に印加される。光吸収層２８に
入射されたレーザ光は、この変調信号電圧に対応してオ
ン・オフされ、変調される。
【００３７】変調されたレーザ光は光吸収層２８の他方
の端面からが出射される。この変調されたレーザ光がレ
ンズ系を介して光ファイバに導波され、外部光学系に伝
送される。この実施の形態１の光変調器１０において
は、光導波路リッジ１４の両側にポリイミド層を備えて
いない。光導波路リッジ１４の側面は表面保護膜１６に
覆われていて、ｐ側電極２２はこの表面保護膜１６の表
面に密着して光導波路リッジ１４の上端から側面の平坦
部１４ａ上を光導波路リッジ１４の基底部まで延在し、
さらにＩｎＰ基板１２の露呈面上を表面保護膜１６の表
面に密着して延長され、その端部がＩｎＰ基板１２の露
呈面上でボンディングパッド部２２ａを形成している。
の端面からが出射される。この変調されたレーザ光がレ
ンズ系を介して光ファイバに導波され、外部光学系に伝
送される。この実施の形態１の光変調器１０において
は、光導波路リッジ１４の両側にポリイミド層を備えて
いない。光導波路リッジ１４の側面は表面保護膜１６に
覆われていて、ｐ側電極２２はこの表面保護膜１６の表
面に密着して光導波路リッジ１４の上端から側面の平坦
部１４ａ上を光導波路リッジ１４の基底部まで延在し、
さらにＩｎＰ基板１２の露呈面上を表面保護膜１６の表
面に密着して延長され、その端部がＩｎＰ基板１２の露
呈面上でボンディングパッド部２２ａを形成している。
【００３８】従って、ｐ側電極２２が極板として容量を
持つ部分は、（１）ボンディングパッド部２２ａと
（２）表面保護膜１６を介して対向するｎ側クラッド層
２６の側面とである。まず（１）ボンディングパッド部
２２ａでは、ＩｎＰ基板の厚みが１００μｍ程度、ボン
ディングパッド部２２ａの寸法が５０μｍ×５０μｍと
すると、この部分の容量は３ｆＦ（ｆＦは１０-15Ｆ）
程度である。また（２）表面保護膜１６を介してｐ側電
極２２とｎ側クラッド層２６の側面とが対向する部分の
容量は、ｎ側クラッド層２６の膜厚を１μｍ、ｐ側電極
２２の幅を１０μｍとし、表面保護膜１６の厚みを０．
２μｍとすると、この部分で５ｆＦ程度となる。両者の
容量を併せると８ｆＦ程度となる。
持つ部分は、（１）ボンディングパッド部２２ａと
（２）表面保護膜１６を介して対向するｎ側クラッド層
２６の側面とである。まず（１）ボンディングパッド部
２２ａでは、ＩｎＰ基板の厚みが１００μｍ程度、ボン
ディングパッド部２２ａの寸法が５０μｍ×５０μｍと
すると、この部分の容量は３ｆＦ（ｆＦは１０-15Ｆ）
程度である。また（２）表面保護膜１６を介してｐ側電
極２２とｎ側クラッド層２６の側面とが対向する部分の
容量は、ｎ側クラッド層２６の膜厚を１μｍ、ｐ側電極
２２の幅を１０μｍとし、表面保護膜１６の厚みを０．
２μｍとすると、この部分で５ｆＦ程度となる。両者の
容量を併せると８ｆＦ程度となる。
【００３９】これを従来の光変調器構造の容量と比較す
ると、実際に使用できそうなポリイミド層の膜厚として
３μｍを設定し、ポリイミド層の上に５０μｍ×５０μ
ｍのボンディングパッド部が形成されたとして計算する
と、このボンディングパッド部の容量は、約３０ｆＦと
なる。従ってこの実施の形態１に係る光変調器１０は従
来の光変調器に比べて、１／４程度に低減することがで
きる。しかもｐ側電極２２が光導波路リッジ１４の側面
に配設された表面保護膜上をその表面に密着して配設さ
れているので、構造が簡単で、製造方法も簡単な工程で
形成することができる。
ると、実際に使用できそうなポリイミド層の膜厚として
３μｍを設定し、ポリイミド層の上に５０μｍ×５０μ
ｍのボンディングパッド部が形成されたとして計算する
と、このボンディングパッド部の容量は、約３０ｆＦと
なる。従ってこの実施の形態１に係る光変調器１０は従
来の光変調器に比べて、１／４程度に低減することがで
きる。しかもｐ側電極２２が光導波路リッジ１４の側面
に配設された表面保護膜上をその表面に密着して配設さ
れているので、構造が簡単で、製造方法も簡単な工程で
形成することができる。
【００４０】変形例 図８は光変調器１０の変形例を示す光変調器の斜視図で
ある。図９は図８のＩＸ−ＩＸ断面における光変調器の
断面図である。図８のＩＸａ−ＩＸａ断面の断面図は図
２と同じである。また図８においては、図１のように表
面保護膜１６が明示されていないが、ｐ側電極２２、ｎ
側電極２４が開口１８及び開口２０を介して、それらの
下層と接触している以外は、ｐ側電極２２、ｎ側電極２
４の下側には素子全面を覆う表面酸化膜１６が設けられ
ている。これは以下に述べる、図１０、図１１、図１
３、図２３、および図２４においても同様である。
ある。図９は図８のＩＸ−ＩＸ断面における光変調器の
断面図である。図８のＩＸａ−ＩＸａ断面の断面図は図
２と同じである。また図８においては、図１のように表
面保護膜１６が明示されていないが、ｐ側電極２２、ｎ
側電極２４が開口１８及び開口２０を介して、それらの
下層と接触している以外は、ｐ側電極２２、ｎ側電極２
４の下側には素子全面を覆う表面酸化膜１６が設けられ
ている。これは以下に述べる、図１０、図１１、図１
３、図２３、および図２４においても同様である。
【００４１】図８において、４６は光変調器、１２ａは
ＩｎＰ基板１２の露呈面である。光変調器１０ではｎ側
クラッド層２６の延長部２６ａは光導波路リッジ１４の
片方の側面の外側のみに延びていたが、この変調器４６
では、ｐ側電極２２が形成されたＩｎＰ基板１２の露呈
面１２ａを除いて、ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａ
が光導波路リッジ１４の両方の側面の外側に延びてい
る。ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａはｐ側電極２２
が形成される領域にさえなければ、容量が増加するわけ
ではないので、ｎ側クラッド層２６が形成される側の半
導体基板上に延在していてもよい。ｎ側クラッド層２６
を完全に取り除く場合に比べて、ｐ側電極２２が形成さ
れる領域に干渉しない程度であれば、若干マスク合わせ
が粗くてもよい。
ＩｎＰ基板１２の露呈面である。光変調器１０ではｎ側
クラッド層２６の延長部２６ａは光導波路リッジ１４の
片方の側面の外側のみに延びていたが、この変調器４６
では、ｐ側電極２２が形成されたＩｎＰ基板１２の露呈
面１２ａを除いて、ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａ
が光導波路リッジ１４の両方の側面の外側に延びてい
る。ｎ側クラッド層２６の延長部２６ａはｐ側電極２２
が形成される領域にさえなければ、容量が増加するわけ
ではないので、ｎ側クラッド層２６が形成される側の半
導体基板上に延在していてもよい。ｎ側クラッド層２６
を完全に取り除く場合に比べて、ｐ側電極２２が形成さ
れる領域に干渉しない程度であれば、若干マスク合わせ
が粗くてもよい。
【００４２】図１０は光変調器１０のもう一つの変形例
を示す光変調器の斜視図である。図１０において、４８
は光変調器、５０はｎ−ＩｎＰ層である。光変調器４８
では、ｎ側クラッド層２６の一部を除去する際に、光導
波路リッジ１４のｎ側クラッド層２６を電気的に接続し
ていなければ、ＩｎＰ基板１２上にｎ−ＩｎＰ層５０の
様に残っていてもよく、またこのｎ−ＩｎＰ層５０上に
ｐ側電極２２が形成されてもかまわない。
を示す光変調器の斜視図である。図１０において、４８
は光変調器、５０はｎ−ＩｎＰ層である。光変調器４８
では、ｎ側クラッド層２６の一部を除去する際に、光導
波路リッジ１４のｎ側クラッド層２６を電気的に接続し
ていなければ、ＩｎＰ基板１２上にｎ−ＩｎＰ層５０の
様に残っていてもよく、またこのｎ−ＩｎＰ層５０上に
ｐ側電極２２が形成されてもかまわない。
【００４３】実施の形態２ 実施の形態２は、光導波路リッジの両側に半導体基板の
露呈面を設けるとともに、光導波路リッジの両側面に、
その頂部から半導体基板表面まで一様に平坦な平坦部を
設け、この平坦部それぞれが半導体基板の露呈面に接触
する様にし、誘電体膜を介して光導波路リッジの頂部か
ら両側面の平坦部上をこの誘電体膜に密着させて第１の
電極を延在させ、さらにこれを半導体基板の露呈面に延
在させて光導波路リッジの両側に第１の電極の端部を設
けたものである。
露呈面を設けるとともに、光導波路リッジの両側面に、
その頂部から半導体基板表面まで一様に平坦な平坦部を
設け、この平坦部それぞれが半導体基板の露呈面に接触
する様にし、誘電体膜を介して光導波路リッジの頂部か
ら両側面の平坦部上をこの誘電体膜に密着させて第１の
電極を延在させ、さらにこれを半導体基板の露呈面に延
在させて光導波路リッジの両側に第１の電極の端部を設
けたものである。
【００４４】図１１はこの実施の形態２に係る光変調器
の斜視図である。また図１２は図１１のこの光変調器の
ＸＩＩ−ＸＩＩ断面における断面図である。なお図１１
のＸＩＩａ−ＸＩＩａ断面における断面図は図９と同じ
である。図１１において、５６は光変調器、１２ａはボ
ンディングパッド部２２ａが設けられた基板露呈面、１
２ｂはｐ側電極のもう一方の端部２２ｂを設けた基板露
呈面である。
の斜視図である。また図１２は図１１のこの光変調器の
ＸＩＩ−ＸＩＩ断面における断面図である。なお図１１
のＸＩＩａ−ＸＩＩａ断面における断面図は図９と同じ
である。図１１において、５６は光変調器、１２ａはボ
ンディングパッド部２２ａが設けられた基板露呈面、１
２ｂはｐ側電極のもう一方の端部２２ｂを設けた基板露
呈面である。
【００４５】図１１、及び図１２において光導波路リッ
ジ１４は、その両側面それぞれの一部分に、コンタクト
層３２からＩｎＰ基板１２表面まで平坦な一平面で形成
された平坦部１４ａを有し、この平坦部１４ａは光導波
路リッジ１４の基底部でそれぞれ基板露呈面１２ａ、基
板露呈面１２ｂと接触している。ｐ側電極２２は、光導
波路リッジ１４の上表面で開口１８を介して下地金属層
３４に接続され、表面保護膜１６を介して光導波路リッ
ジ１４の両側面に設けられた平坦部１４ａ上を光導波路
リッジ１４の基底部に延長され、一方は表面保護膜１６
を介して基板露呈面１２ａ上を延長され、ボンディング
パッド部２２ａが設けられている。他の一方は基板露呈
面１２ｂ上に端部２２ｂが設けられている。
ジ１４は、その両側面それぞれの一部分に、コンタクト
層３２からＩｎＰ基板１２表面まで平坦な一平面で形成
された平坦部１４ａを有し、この平坦部１４ａは光導波
路リッジ１４の基底部でそれぞれ基板露呈面１２ａ、基
板露呈面１２ｂと接触している。ｐ側電極２２は、光導
波路リッジ１４の上表面で開口１８を介して下地金属層
３４に接続され、表面保護膜１６を介して光導波路リッ
ジ１４の両側面に設けられた平坦部１４ａ上を光導波路
リッジ１４の基底部に延長され、一方は表面保護膜１６
を介して基板露呈面１２ａ上を延長され、ボンディング
パッド部２２ａが設けられている。他の一方は基板露呈
面１２ｂ上に端部２２ｂが設けられている。
【００４６】光変調器５６の製造方法は、実施の形態１
に記載した光変調器１０の製造方法において、ｎ側クラ
ッド層２６が露呈するまでエッチングする工程（図５参
照）まで、同じである。その次に光導波路リッジ１４を
形成するとき、露呈したｎ側クラッド層２６のうちリッ
ジの両側のｎ側クラッド層２６の一部をエッチングによ
り除去し、リッジの両側側面の一部にコンタクト層３２
からＩｎＰ基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａ
を形成するとともにこの平坦部１４ａと接触するＩｎＰ
基板の露呈面１２ａおよび露呈面１２ｂをリッジの両側
に形成する。
に記載した光変調器１０の製造方法において、ｎ側クラ
ッド層２６が露呈するまでエッチングする工程（図５参
照）まで、同じである。その次に光導波路リッジ１４を
形成するとき、露呈したｎ側クラッド層２６のうちリッ
ジの両側のｎ側クラッド層２６の一部をエッチングによ
り除去し、リッジの両側側面の一部にコンタクト層３２
からＩｎＰ基板１２表面まで一様に平坦な平坦部１４ａ
を形成するとともにこの平坦部１４ａと接触するＩｎＰ
基板の露呈面１２ａおよび露呈面１２ｂをリッジの両側
に形成する。
【００４７】その後ｎ側クラッド層２６の延長部２６
ａ、光導波路リッジ１４、およびＩｎＰ基板１２上にＳ
ｉＯ２膜の表面保護膜１６を形成する。次いで、光導波
路リッジ１４の頂部、及びｎ側クラッド層２６の延長部
２６ａにおいて、表面保護膜１６に開口１８及び開口２
０を形成する。その後、表面保護膜１６上にレジストを
塗布し、開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表面か
ら両側面の平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ１
４の基底部まで下り、光導波路リッジ１４両側のＩｎＰ
基板１２の露呈面１２ａ及び露呈面１２ｂ上に延長する
領域及び開口２０を含む領域のレジストを除去したレジ
ストパターンを形成する。
ａ、光導波路リッジ１４、およびＩｎＰ基板１２上にＳ
ｉＯ２膜の表面保護膜１６を形成する。次いで、光導波
路リッジ１４の頂部、及びｎ側クラッド層２６の延長部
２６ａにおいて、表面保護膜１６に開口１８及び開口２
０を形成する。その後、表面保護膜１６上にレジストを
塗布し、開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表面か
ら両側面の平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ１
４の基底部まで下り、光導波路リッジ１４両側のＩｎＰ
基板１２の露呈面１２ａ及び露呈面１２ｂ上に延長する
領域及び開口２０を含む領域のレジストを除去したレジ
ストパターンを形成する。
【００４８】次いで全面にスパッタリングにより電極層
としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、リフトオフ法に
よりレジストパターンとその上に積層された電極層を除
去する。これにより、開口１８を介して下地電極層３４
と密着し、光導波路リッジ１４の上表面から両側面の平
坦部１４ａ上を表面保護膜１６上に密着して光導波路リ
ッジ１４の基底部まで延在し、さらに光導波路リッジ１
４の両側に表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露
呈面１２ａ及び露呈面１２ｂ上に延長し、一方の端部と
してのボンディングパッド部２２ａと他方の端部２２ｂ
とを有するｐ側電極２２および、開口２０を含む領域を
ボンディングパッドとしたｎ側電極２４が形成される。
としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、リフトオフ法に
よりレジストパターンとその上に積層された電極層を除
去する。これにより、開口１８を介して下地電極層３４
と密着し、光導波路リッジ１４の上表面から両側面の平
坦部１４ａ上を表面保護膜１６上に密着して光導波路リ
ッジ１４の基底部まで延在し、さらに光導波路リッジ１
４の両側に表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露
呈面１２ａ及び露呈面１２ｂ上に延長し、一方の端部と
してのボンディングパッド部２２ａと他方の端部２２ｂ
とを有するｐ側電極２２および、開口２０を含む領域を
ボンディングパッドとしたｎ側電極２４が形成される。
【００４９】その後ＩｎＰ基板１２の厚みを１００μｍ
に研磨して図１１、及び図１２で示された光変調器素子
として完成する。このように光導波路リッジ１４の両側
にＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ及び１２ｂを形成し、
光導波路リッジ１４の両側にｐ側電極２２を延在させ、
端部をＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ及び１２ｂに形成
することにより、ｐ側電極２２を形成するときのマスク
合わせが少し粗くなっても、容量増加につながらず、光
変調器の容量のばらつきが少なくなり、歩留まりが向上
する。
に研磨して図１１、及び図１２で示された光変調器素子
として完成する。このように光導波路リッジ１４の両側
にＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ及び１２ｂを形成し、
光導波路リッジ１４の両側にｐ側電極２２を延在させ、
端部をＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ及び１２ｂに形成
することにより、ｐ側電極２２を形成するときのマスク
合わせが少し粗くなっても、容量増加につながらず、光
変調器の容量のばらつきが少なくなり、歩留まりが向上
する。
【００５０】ｐ側電極２２は実施の形態１のように、一
方の端部が光導波路リッジ１４の上表面で開口１８を介
して下地電極層３４と接続され、もう一方の端部がＩｎ
Ｐ基板１２の露呈面上にボンディングパッド部２２ａと
して構成されれば機能的には満足される。しかしこのよ
うに、光導波路リッジ１４の片側だけにｐ側電極を形成
することはマスク合わせの精度が高くなければならず、
ややもすれば、光導波路リッジ１４の両側にｐ側電極２
２が形成され、一方の端部はＩｎＰ基板１２の露呈面上
に表面保護膜１６を介してボンディングパッド部２２ａ
として形成されるが、予定しなかったもう一方の端部は
表面保護膜１６を介してｎ側クラッド層２６の延長部２
６ａ上に形成され、薄い表面保護膜１６を介して極板が
対向するキャパシタを構成することになり、規定の容量
を満たさなくなることがある。これは光変調器の素子容
量のばらつきが大きくなり、光変調器の歩留まり低下に
繋がる。
方の端部が光導波路リッジ１４の上表面で開口１８を介
して下地電極層３４と接続され、もう一方の端部がＩｎ
Ｐ基板１２の露呈面上にボンディングパッド部２２ａと
して構成されれば機能的には満足される。しかしこのよ
うに、光導波路リッジ１４の片側だけにｐ側電極を形成
することはマスク合わせの精度が高くなければならず、
ややもすれば、光導波路リッジ１４の両側にｐ側電極２
２が形成され、一方の端部はＩｎＰ基板１２の露呈面上
に表面保護膜１６を介してボンディングパッド部２２ａ
として形成されるが、予定しなかったもう一方の端部は
表面保護膜１６を介してｎ側クラッド層２６の延長部２
６ａ上に形成され、薄い表面保護膜１６を介して極板が
対向するキャパシタを構成することになり、規定の容量
を満たさなくなることがある。これは光変調器の素子容
量のばらつきが大きくなり、光変調器の歩留まり低下に
繋がる。
【００５１】この実施の形態２に係る光変調器５６で
は、ボンディングパッド部２２ａではないもう一方の端
部２２ｂもＩｎＰ基板１２の露呈面１２ｂに形成される
ので、この端部２２ｂにおける容量は小さくなり、素子
容量の増加に繋がらず素子容量のばらつきが少なく、光
変調器の歩留まりが高くなる。また、製造工程における
マスク合わせが容易になり、工程が簡単になる。延いて
は安価な光変調器を提供することができる。
は、ボンディングパッド部２２ａではないもう一方の端
部２２ｂもＩｎＰ基板１２の露呈面１２ｂに形成される
ので、この端部２２ｂにおける容量は小さくなり、素子
容量の増加に繋がらず素子容量のばらつきが少なく、光
変調器の歩留まりが高くなる。また、製造工程における
マスク合わせが容易になり、工程が簡単になる。延いて
は安価な光変調器を提供することができる。
【００５２】実施の形態３ この実施の形態は、光導波路リッジを形成するためのエ
ピタキシャル成長を行う前に、半導体基板の一部をエッ
チングにより掘り込み、ここに導電層を埋め込み成長さ
せ、この上にエピタキシャル成長を行ない、導電層の一
部の上に光導波路リッジを形成し、ｐ側電極のボンディ
ングパッド部を半導体基板の露呈面上に、またｎ側電極
を導電層上に形成したものである。図１３はこの実施の
形態に係る光変調器の斜視図である。図１４は図１３の
ＸＩＶ−ＸＩＶ断面における断面図、図１５は図１３の
ＸＶ−ＸＶ断面における断面図である。
ピタキシャル成長を行う前に、半導体基板の一部をエッ
チングにより掘り込み、ここに導電層を埋め込み成長さ
せ、この上にエピタキシャル成長を行ない、導電層の一
部の上に光導波路リッジを形成し、ｐ側電極のボンディ
ングパッド部を半導体基板の露呈面上に、またｎ側電極
を導電層上に形成したものである。図１３はこの実施の
形態に係る光変調器の斜視図である。図１４は図１３の
ＸＩＶ−ＸＩＶ断面における断面図、図１５は図１３の
ＸＶ−ＸＶ断面における断面図である。
【００５３】図１３、図１４、及び図１５において、６
６は光変調器、６８は導電層としてのｎ−ＩｎＰ層であ
る。ｎ−ＩｎＰ層６８はＩｎＰ基板１２の半分程度に配
設され、このｎ−ＩｎＰ層６８の上に光導波路リッジ１
４が配設されている。光導波路リッジ１４の側面の一方
はＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａに接触し、光導波路リ
ッジ１４の側面のもう一方はｎ−ＩｎＰ層６８の露呈面
に接触している。ｐ側電極２２は光導波路リッジ１４の
上表面からＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａに接触した側
面上に延長され、さらにＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ
上に延長し、リッジ表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板
１２の露呈面１２ａ上に端部であるボンディングパッド
部２２ａが配設されている。
６は光変調器、６８は導電層としてのｎ−ＩｎＰ層であ
る。ｎ−ＩｎＰ層６８はＩｎＰ基板１２の半分程度に配
設され、このｎ−ＩｎＰ層６８の上に光導波路リッジ１
４が配設されている。光導波路リッジ１４の側面の一方
はＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａに接触し、光導波路リ
ッジ１４の側面のもう一方はｎ−ＩｎＰ層６８の露呈面
に接触している。ｐ側電極２２は光導波路リッジ１４の
上表面からＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａに接触した側
面上に延長され、さらにＩｎＰ基板１２の露呈面１２ａ
上に延長し、リッジ表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板
１２の露呈面１２ａ上に端部であるボンディングパッド
部２２ａが配設されている。
【００５４】ｎ側電極は表面保護膜１６の開口２０を介
してｎ−ＩｎＰ層６８の露呈面上に配設されている。つ
ぎに光変調器６６の製造方法について説明する。図１
６，図１７、図１８、図１９、及び図２０は、各製造工
程における変調器素子の断面図である。まずＩｎＰ基板
１２の表面にＳｉＯ２膜などの絶縁膜を形成し、ｎ−Ｉ
ｎＰ層６８を形成する部分の絶縁膜を除去したマスクパ
ターン７０を形成し、このマスクパターン７０をマスク
としてエッチングを行い、ＩｎＰ基板１２に掘り込み部
を形成する。次にマスクパターン７０を選択成長マスク
として、掘り込み成長を行い、ｎ−ＩｎＰ層６８を形成
する（図１６参照）。
してｎ−ＩｎＰ層６８の露呈面上に配設されている。つ
ぎに光変調器６６の製造方法について説明する。図１
６，図１７、図１８、図１９、及び図２０は、各製造工
程における変調器素子の断面図である。まずＩｎＰ基板
１２の表面にＳｉＯ２膜などの絶縁膜を形成し、ｎ−Ｉ
ｎＰ層６８を形成する部分の絶縁膜を除去したマスクパ
ターン７０を形成し、このマスクパターン７０をマスク
としてエッチングを行い、ＩｎＰ基板１２に掘り込み部
を形成する。次にマスクパターン７０を選択成長マスク
として、掘り込み成長を行い、ｎ−ＩｎＰ層６８を形成
する（図１６参照）。
【００５５】次に、ＩｎＰ基板１２上に、ｎ側クラッド
層２６としてのｎ−ＩｎＰ層、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧ
ａＡｓ（Ｐ）系材料からなるＭＱＷ構造の光吸収層２
８、ｐ側クラッド層３０としてのｐ−ＩｎＰ層、および
コンタクト層３２としてのｐ−ＩｎＧａＡｓ層を、エピ
タキシャル成長により積層する（図１７参照）。次に、
レジストを塗布し、写真製版工程により光導波方向に幅
２〜３μｍの帯状の開口を有するレジストパターン３８
を形成し、この上にスパッタリングによりＴｉ、Ｐｔ及
びＡｕを積層し、下地電極層３４を形成する。次に、リ
フトオフ法により帯状の下地電極層３４を残してレジス
トパターン３８を除去し、改めて帯状の下地電極層３４
を覆う誘電体膜、たとえばＳｉＯ２膜、を形成し、下地
電極層３４を含む帯状の誘電体膜４０のパターンを残し
て、他の部分をエッチングにより除去し、この誘電体膜
４０をリッジ形成マスクとして、ドライエッチングによ
り片側はＩｎＰ基板１２が、また他の側はｎ−ＩｎＰ層
が露呈するまでエッチングする（図１８参照）。
層２６としてのｎ−ＩｎＰ層、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧ
ａＡｓ（Ｐ）系材料からなるＭＱＷ構造の光吸収層２
８、ｐ側クラッド層３０としてのｐ−ＩｎＰ層、および
コンタクト層３２としてのｐ−ＩｎＧａＡｓ層を、エピ
タキシャル成長により積層する（図１７参照）。次に、
レジストを塗布し、写真製版工程により光導波方向に幅
２〜３μｍの帯状の開口を有するレジストパターン３８
を形成し、この上にスパッタリングによりＴｉ、Ｐｔ及
びＡｕを積層し、下地電極層３４を形成する。次に、リ
フトオフ法により帯状の下地電極層３４を残してレジス
トパターン３８を除去し、改めて帯状の下地電極層３４
を覆う誘電体膜、たとえばＳｉＯ２膜、を形成し、下地
電極層３４を含む帯状の誘電体膜４０のパターンを残し
て、他の部分をエッチングにより除去し、この誘電体膜
４０をリッジ形成マスクとして、ドライエッチングによ
り片側はＩｎＰ基板１２が、また他の側はｎ−ＩｎＰ層
が露呈するまでエッチングする（図１８参照）。
【００５６】その後ｎ−ＩｎＰ層６８、光導波路リッジ
１４、およびＩｎＰ基板１２上に表面保護膜１６として
のＳｉＯ２膜を形成する（図１９参照）。次いで、光導
波路リッジ１４の上表面上及びｎ−ＩｎＰ層６８上にお
いて、表面保護膜１６に開口１８及び開口２０を形成す
る（図２０参照）。その後、表面保護膜１６上にレジス
トを塗布し、開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表
面から側面の平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ
１４の基底部まで下り、ＩｎＰ基板１２の露呈面５８上
に延長する領域及び開口２０を含む領域のレジストを除
去したレジストパターンを形成し、全面にスパッタリン
グにより電極層としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、
リフトオフ法によりレジストパターンとその上に積層さ
れた電極層を除去する。
１４、およびＩｎＰ基板１２上に表面保護膜１６として
のＳｉＯ２膜を形成する（図１９参照）。次いで、光導
波路リッジ１４の上表面上及びｎ−ＩｎＰ層６８上にお
いて、表面保護膜１６に開口１８及び開口２０を形成す
る（図２０参照）。その後、表面保護膜１６上にレジス
トを塗布し、開口１８を含む光導波路リッジ１４の上表
面から側面の平坦部１４ａ上を経由して光導波路リッジ
１４の基底部まで下り、ＩｎＰ基板１２の露呈面５８上
に延長する領域及び開口２０を含む領域のレジストを除
去したレジストパターンを形成し、全面にスパッタリン
グにより電極層としてのＴｉ膜およびＡｕ膜を積層し、
リフトオフ法によりレジストパターンとその上に積層さ
れた電極層を除去する。
【００５７】これにより、開口１８を介して下地電極層
３４と接着し、光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を表面保護膜１６表面に密着して光導波
路リッジ１４の基底部まで延長し、さらに表面保護膜１
６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長し、端部を
ボンディングパッド部２２ａとしたｐ側電極２２、およ
び開口２０を含む領域をボンディングパッドとしたｎ側
電極２４を形成し、ＩｎＰ基板１２の厚みを１００μｍ
に研磨して図１３、図１４、及び図１５で示された光変
調器素子として完成する。
３４と接着し、光導波路リッジ１４の上表面から側面の
平坦部１４ａ上を表面保護膜１６表面に密着して光導波
路リッジ１４の基底部まで延長し、さらに表面保護膜１
６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上に延長し、端部を
ボンディングパッド部２２ａとしたｐ側電極２２、およ
び開口２０を含む領域をボンディングパッドとしたｎ側
電極２４を形成し、ＩｎＰ基板１２の厚みを１００μｍ
に研磨して図１３、図１４、及び図１５で示された光変
調器素子として完成する。
【００５８】このようにして形成する光変調器６６の製
造工程においては、導電層として使用するｎ側クラッド
層２６の延長部２６ａを形成する必要がないので、光導
波路リッジ１４を形成する際に、一旦ｎ側クラッド層２
６を残し、改めてｐ側電極２２を配置する領域のｎ側ク
ラッド層２６を除去するという工程が不要になり、より
簡単なプロセスで素子を製造することができる。
造工程においては、導電層として使用するｎ側クラッド
層２６の延長部２６ａを形成する必要がないので、光導
波路リッジ１４を形成する際に、一旦ｎ側クラッド層２
６を残し、改めてｐ側電極２２を配置する領域のｎ側ク
ラッド層２６を除去するという工程が不要になり、より
簡単なプロセスで素子を製造することができる。
【００５９】また、上記の光変調器６６においては、Ｉ
ｎＰ基板１２の露呈面を光導波路リッジ１４の片側のみ
に設けたが、掘り込み成長する領域の平面形状を光導波
路リッジ１４の両側にＩｎＰ基板１２の露呈面が残るよ
うに形成し、実施の形態２の光変調器５６と同様に、ｐ
側電極２２を、開口１８を介して下地電極層３４と接着
し、光導波路リッジ１４の上表面から両側面の平坦部１
４ａ上を表面保護膜１６上に密着して光導波路リッジ１
４の基底部まで延長し、さらに光導波路リッジ１４の両
側に表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上
に延長し、一方の端部をボンディングパッド部２２ａと
し、他方を端部２２ｂとした構成にすることにより、ｐ
側電極２２を形成するときのマスク合わせが少し粗くな
っても、容量増加につながらず、光変調器の容量のばら
つきが少なくなり、光変調器の歩留まりを向上すること
ができる。延いては安価な光変調器を提供することがで
きる。
ｎＰ基板１２の露呈面を光導波路リッジ１４の片側のみ
に設けたが、掘り込み成長する領域の平面形状を光導波
路リッジ１４の両側にＩｎＰ基板１２の露呈面が残るよ
うに形成し、実施の形態２の光変調器５６と同様に、ｐ
側電極２２を、開口１８を介して下地電極層３４と接着
し、光導波路リッジ１４の上表面から両側面の平坦部１
４ａ上を表面保護膜１６上に密着して光導波路リッジ１
４の基底部まで延長し、さらに光導波路リッジ１４の両
側に表面保護膜１６を介してＩｎＰ基板１２の露呈面上
に延長し、一方の端部をボンディングパッド部２２ａと
し、他方を端部２２ｂとした構成にすることにより、ｐ
側電極２２を形成するときのマスク合わせが少し粗くな
っても、容量増加につながらず、光変調器の容量のばら
つきが少なくなり、光変調器の歩留まりを向上すること
ができる。延いては安価な光変調器を提供することがで
きる。
【００６０】さらに上記のｎ−ＩｎＰ層を埋め込み成長
で形成したが、ｎ型ドーパント、たとえばＳｉ、Ｓなど
をイオン注入や拡散により形成すればより簡単な工程で
素子を製造することができ、安価な光変調器を提供する
ことができる。
で形成したが、ｎ型ドーパント、たとえばＳｉ、Ｓなど
をイオン注入や拡散により形成すればより簡単な工程で
素子を製造することができ、安価な光変調器を提供する
ことができる。
【００６１】実施の形態４ この実施の形態４は、光導波路リッジの基底部であっ
て、表面保護膜とｐ側電極との間に誘電体を配設したも
のである。図２１は、この実施の形態に係る光変調器の
断面図である。この断面はたとえば、図１のＩＩ−ＩＩ
断面の断面図に相当するもので、誘電体が配設されてい
る以外の構成は、実施の形態１の光変調器１０と同じ構
成である。
て、表面保護膜とｐ側電極との間に誘電体を配設したも
のである。図２１は、この実施の形態に係る光変調器の
断面図である。この断面はたとえば、図１のＩＩ−ＩＩ
断面の断面図に相当するもので、誘電体が配設されてい
る以外の構成は、実施の形態１の光変調器１０と同じ構
成である。
【００６２】図２１において、７８は誘電体としてのＳ
ＯＧ（spin on Glass）である。ＳＯＧのほかにポリイ
ミドであってもよい。ｐ側電極は、光導波路リッジ１４
の側面上を表面保護膜１６を介して配設されているの
で、表面保護膜１６を介してｐ側電極２２とｎ側クラッ
ド層２６の側面とが対向する部分の容量は、ｎ側クラッ
ド層２６の膜厚を１μｍ、ｐ側電極２２の幅を１０μｍ
とし、表面保護膜１６の厚みを０．２μｍとすると、こ
の部分で５ｆＦ程度となり、決して無視できない。そこ
で光導波路リッジ１４を形成し、表面保護膜１６を形成
した後、ＳＯＧなどを回転塗布することにより、光導波
路リッジ１４の基底部の表面保護膜１６上に、ＳＯＧ７
８を配設したものである。
ＯＧ（spin on Glass）である。ＳＯＧのほかにポリイ
ミドであってもよい。ｐ側電極は、光導波路リッジ１４
の側面上を表面保護膜１６を介して配設されているの
で、表面保護膜１６を介してｐ側電極２２とｎ側クラッ
ド層２６の側面とが対向する部分の容量は、ｎ側クラッ
ド層２６の膜厚を１μｍ、ｐ側電極２２の幅を１０μｍ
とし、表面保護膜１６の厚みを０．２μｍとすると、こ
の部分で５ｆＦ程度となり、決して無視できない。そこ
で光導波路リッジ１４を形成し、表面保護膜１６を形成
した後、ＳＯＧなどを回転塗布することにより、光導波
路リッジ１４の基底部の表面保護膜１６上に、ＳＯＧ７
８を配設したものである。
【００６３】このＳＯＧ７８を表面保護膜１６とｐ側電
極２２との間に配することにより、キャパシタの極板間
の距離を大きくすることができ、この部分の容量を下げ
ることができる。延いては素子容量を小さくし光変調器
の高速特性を向上することができる。なお、実施の形態
４の説明を、実施の形態１の光変調器１０に即して説明
したが、既に説明した他の実施の形態の光変調器に適用
しても同様の効果がある。
極２２との間に配することにより、キャパシタの極板間
の距離を大きくすることができ、この部分の容量を下げ
ることができる。延いては素子容量を小さくし光変調器
の高速特性を向上することができる。なお、実施の形態
４の説明を、実施の形態１の光変調器１０に即して説明
したが、既に説明した他の実施の形態の光変調器に適用
しても同様の効果がある。
【００６４】実施の形態５ この実施の形態５は、光導波路リッジ側面と誘電体膜と
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層を配設したものである。図２２は、この実施の
形態５に係る光変調器の断面図である。この断面はたと
えば、図１のＩＩ−ＩＩ断面の断面図に相当するもの
で、高抵抗半導体層が配設されている以外の構成は、実
施の形態１の光変調器１０と同じ構成である。図２２に
おいて、８０は光変調器、８２は高抵抗半導体層として
のＦｅドープＩｎＰ層である。このＦｅドープＩｎＰ層
８２は光導波路リッジ側面の保護層として形成され、そ
の厚みは光変調器のリッジ幅以下の厚み、たとえば０．
０１μｍ以上０．３μｍ以下、さらに望ましくは０．０
１μｍ以上０．１μｍ以下である。
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層を配設したものである。図２２は、この実施の
形態５に係る光変調器の断面図である。この断面はたと
えば、図１のＩＩ−ＩＩ断面の断面図に相当するもの
で、高抵抗半導体層が配設されている以外の構成は、実
施の形態１の光変調器１０と同じ構成である。図２２に
おいて、８０は光変調器、８２は高抵抗半導体層として
のＦｅドープＩｎＰ層である。このＦｅドープＩｎＰ層
８２は光導波路リッジ側面の保護層として形成され、そ
の厚みは光変調器のリッジ幅以下の厚み、たとえば０．
０１μｍ以上０．３μｍ以下、さらに望ましくは０．０
１μｍ以上０．１μｍ以下である。
【００６５】既に記載した実施の形態も含め、この発明
に係る光変調器は光変調器リッジ１４の側面に、光変調
器リッジ１４よりも厚い高抵抗層を備えていない。すな
わち光変調器リッジ１４を構成する材料とその外側を囲
む空間との屈折率の差によって横方向の光の閉じこめを
行っているので、ＦｅドープＩｎＰ層８２の厚みが光変
調器のリッジ幅以下で０．３μｍ以上程度の厚みにおい
ては、ビーム形状が安定し難い場合も発生する。しか
し、光変調器のリッジ幅以下の厚みのＦｅドープＩｎＰ
層８２を設けることにより、光変調器リッジ１４が保護
され、信頼性が向上する。なお、実施の形態５の説明
を、実施の形態１の光変調器１０に即して説明したが、
既に説明した他の実施の形態の光変調器に適用しても同
様の効果がある。
に係る光変調器は光変調器リッジ１４の側面に、光変調
器リッジ１４よりも厚い高抵抗層を備えていない。すな
わち光変調器リッジ１４を構成する材料とその外側を囲
む空間との屈折率の差によって横方向の光の閉じこめを
行っているので、ＦｅドープＩｎＰ層８２の厚みが光変
調器のリッジ幅以下で０．３μｍ以上程度の厚みにおい
ては、ビーム形状が安定し難い場合も発生する。しか
し、光変調器のリッジ幅以下の厚みのＦｅドープＩｎＰ
層８２を設けることにより、光変調器リッジ１４が保護
され、信頼性が向上する。なお、実施の形態５の説明
を、実施の形態１の光変調器１０に即して説明したが、
既に説明した他の実施の形態の光変調器に適用しても同
様の効果がある。
【００６６】実施の形態６ この実施の形態６は、既に述べたこの発明に係る光変調
器と半導体レーザとを同一基板上に、形成した変調器付
きレーザである。図２３は、この実施の形態６に係る光
変調器付き半導体レーザの斜視図である。図２３におい
て、８４は光変調器付き半導体レーザ、８６はＤＦＢ型
レーザダイオード、８８は光変調器である。
器と半導体レーザとを同一基板上に、形成した変調器付
きレーザである。図２３は、この実施の形態６に係る光
変調器付き半導体レーザの斜視図である。図２３におい
て、８４は光変調器付き半導体レーザ、８６はＤＦＢ型
レーザダイオード、８８は光変調器である。
【００６７】光変調器付き半導体レーザはＩｎＰ基板１
２共通にし、このＩｎＰ基板１２上に光変調器８８とＤ
ＦＢ型レーザダイオード８６と形成したもので、同じ光
軸上に光変調器８８に光吸収層２８とＤＦＢ型レーザダ
イオード８６の活性層（図示せず）とを配設したもので
ある。この光変調器８８に、実施の形態１から実施の形
態５に記載した光変調器を使用することにより、高速特
性に優れた光変調器付き半導体レーザを構成することが
できる。
２共通にし、このＩｎＰ基板１２上に光変調器８８とＤ
ＦＢ型レーザダイオード８６と形成したもので、同じ光
軸上に光変調器８８に光吸収層２８とＤＦＢ型レーザダ
イオード８６の活性層（図示せず）とを配設したもので
ある。この光変調器８８に、実施の形態１から実施の形
態５に記載した光変調器を使用することにより、高速特
性に優れた光変調器付き半導体レーザを構成することが
できる。
【００６８】また光変調器付き半導体レーザとしてモノ
リシックに構成されているので、小型で信頼性の高い光
半導体装置を構成することができる。図２３の光変調器
付き半導体レーザ８４は実施の形態１の光変調器１０を
使用した光変調器付き半導体レーザである。図２４は、
この実施の形態６に係る光変調器付き半導体レーザの変
形例の斜視図である。
リシックに構成されているので、小型で信頼性の高い光
半導体装置を構成することができる。図２３の光変調器
付き半導体レーザ８４は実施の形態１の光変調器１０を
使用した光変調器付き半導体レーザである。図２４は、
この実施の形態６に係る光変調器付き半導体レーザの変
形例の斜視図である。
【００６９】図２４において、９０は光変調器付き半導
体レーザ、８６はＤＦＢ型レーザダイオード、８８は光
変調器である。図２４の光変調器付き半導体レーザ９０
は実施の形態２の光変調器５６を使用した光変調器付き
半導体レーザである。この変形例においても高速特性に
優れた光変調器付き半導体レーザを構成することができ
る。なお上記の説明では、光変調器と半導体レーザとを
同一基板上に構成した例を説明したが、必ずしも同一基
板上に構成されていなくても、個別に形成されたもの
を、組み付け基板上で、光軸を一致させて、組み立てる
ようにしても同様の効果を奏する。
体レーザ、８６はＤＦＢ型レーザダイオード、８８は光
変調器である。図２４の光変調器付き半導体レーザ９０
は実施の形態２の光変調器５６を使用した光変調器付き
半導体レーザである。この変形例においても高速特性に
優れた光変調器付き半導体レーザを構成することができ
る。なお上記の説明では、光変調器と半導体レーザとを
同一基板上に構成した例を説明したが、必ずしも同一基
板上に構成されていなくても、個別に形成されたもの
を、組み付け基板上で、光軸を一致させて、組み立てる
ようにしても同様の効果を奏する。
【００７０】
【発明の効果】この発明に係る光変調器及び光半導体装
置は以上に説明したような構成を備えており、またこの
発明に係る光変調器の製造方法は以上に説明した工程を
含んでいるので、以下のような効果を有する。この発明
に係る光変調器においては、主面の一部に露呈面を有す
る半絶縁性の半導体基板と、この半導体基板上に配設さ
れ、第１導電型の第１クラッド層、光吸収層、及び第２
導電型の第２クラッド層を有するとともに、その側面に
頂部から半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、こ
の平坦部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッ
ジと、この光導波路リッジ及び半導体基板を覆うととも
に光導波路リッジの頂部上に第１の開口を、また半導体
基板の露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を有した
誘電体膜と、この誘電体膜上に配設されるとともに第１
の開口を介して光導波路リッジの頂部上に配設され、誘
電体膜表面に密着して光導波路リッジ側面の平坦部上に
延在し、半導体基板の露呈面を経由して半導体基板上に
端部が配設された第１の電極と、半導体基板上に配設さ
れ、誘電体膜に配設された第２の開口を介して上記第１
クラッド層と接続された第２の電極と、を備えたもの
で、第１の電極のボンディングパッド部に起因する容量
を小さくすることができる。延いては高速性能に優れた
光変調器を構成することができる。
置は以上に説明したような構成を備えており、またこの
発明に係る光変調器の製造方法は以上に説明した工程を
含んでいるので、以下のような効果を有する。この発明
に係る光変調器においては、主面の一部に露呈面を有す
る半絶縁性の半導体基板と、この半導体基板上に配設さ
れ、第１導電型の第１クラッド層、光吸収層、及び第２
導電型の第２クラッド層を有するとともに、その側面に
頂部から半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、こ
の平坦部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッ
ジと、この光導波路リッジ及び半導体基板を覆うととも
に光導波路リッジの頂部上に第１の開口を、また半導体
基板の露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を有した
誘電体膜と、この誘電体膜上に配設されるとともに第１
の開口を介して光導波路リッジの頂部上に配設され、誘
電体膜表面に密着して光導波路リッジ側面の平坦部上に
延在し、半導体基板の露呈面を経由して半導体基板上に
端部が配設された第１の電極と、半導体基板上に配設さ
れ、誘電体膜に配設された第２の開口を介して上記第１
クラッド層と接続された第２の電極と、を備えたもの
で、第１の電極のボンディングパッド部に起因する容量
を小さくすることができる。延いては高速性能に優れた
光変調器を構成することができる。
【００７１】さらに、光導波路リッジの両側に半導体基
板の露呈面を有し、光導波路リッジの両側面に平坦部を
有するとともに、第１の電極が光導波路リッジの両側に
延在し、端部が光導波路リッジの両側に配設されたもの
で、第１の電極に起因する容量のばらつきが少ない構成
とすることができる。延いては素子容量のばらつきが少
なく、歩留まりの高い光変調器を構成することができ
る。
板の露呈面を有し、光導波路リッジの両側面に平坦部を
有するとともに、第１の電極が光導波路リッジの両側に
延在し、端部が光導波路リッジの両側に配設されたもの
で、第１の電極に起因する容量のばらつきが少ない構成
とすることができる。延いては素子容量のばらつきが少
なく、歩留まりの高い光変調器を構成することができ
る。
【００７２】さらに、第１の電極が配設された領域を除
いて、第１クラッド層が光導波路リッジの外側の半導体
基板上にさらに延在したもので、半導体基板の露呈面を
形成するためのマスク合わせが容易になる。安価な光変
調器を構成することができる。
いて、第１クラッド層が光導波路リッジの外側の半導体
基板上にさらに延在したもので、半導体基板の露呈面を
形成するためのマスク合わせが容易になる。安価な光変
調器を構成することができる。
【００７３】さらに、第２の電極が第１クラッド層の延
在した部分に第２の開口を介して配設されたもので、第
２の電極と第１クラッド層との接続が容易になる。延い
ては構成の簡単な光変調器を構成することができる。
在した部分に第２の開口を介して配設されたもので、第
２の電極と第１クラッド層との接続が容易になる。延い
ては構成の簡単な光変調器を構成することができる。
【００７４】さらに、光導波路リッジの側面の平坦部が
半導体基板の露呈面に接触した部分を含む光導波路リッ
ジ基底部であって、誘電体膜と第１の電極との間に誘電
体をさらに配設したもので、第１の電極と光導波路リッ
ジ側面の第１クラッド層とに起因する電気容量を小さく
することができる。延いては素子容量を小さくすること
ができ、高速特性に優れた光変調器を構成することがで
きる。
半導体基板の露呈面に接触した部分を含む光導波路リッ
ジ基底部であって、誘電体膜と第１の電極との間に誘電
体をさらに配設したもので、第１の電極と光導波路リッ
ジ側面の第１クラッド層とに起因する電気容量を小さく
することができる。延いては素子容量を小さくすること
ができ、高速特性に優れた光変調器を構成することがで
きる。
【００７５】さらに、第１の電極が配設された領域を除
き光導波路リッジの直下を含む半導体基板に配設された
第１導電型の導電層をさらに備えるとともに、この導電
層に誘電体膜の第２の開口を介して第２の電極が配設さ
れたもので、光導波路リッジの構成が簡単になる。延い
ては安価な光変調器を構成することができる。
き光導波路リッジの直下を含む半導体基板に配設された
第１導電型の導電層をさらに備えるとともに、この導電
層に誘電体膜の第２の開口を介して第２の電極が配設さ
れたもので、光導波路リッジの構成が簡単になる。延い
ては安価な光変調器を構成することができる。
【００７６】さらに、光導波路リッジ側面と誘電体膜と
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層が配設されたもので、光導波路リッジの表面の
保護をより確実にすることができる。延いては信頼性の
高い光変調器を構成することができる。
の間に光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗
半導体層が配設されたもので、光導波路リッジの表面の
保護をより確実にすることができる。延いては信頼性の
高い光変調器を構成することができる。
【００７７】また、この発明に係る光半導体装置は、上
記の光変調器のいずれか一つと、この光変調器の光吸収
層に光軸を一致させた半導体レーザ素子と、を備えたも
ので、高周波特性に優れた光半導体装置を構成すること
ができる。
記の光変調器のいずれか一つと、この光変調器の光吸収
層に光軸を一致させた半導体レーザ素子と、を備えたも
ので、高周波特性に優れた光半導体装置を構成すること
ができる。
【００７８】さらに、半導体レーザ素子が半絶縁性の半
導体基板上に光導波路リッジを有するリッジ型であっ
て、光変調器と同一基板上に配設されたもので、半導体
レーザ素子と光変調器とをモノリシックに構成すること
ができる。延いては小型で信頼性の高い光半導体装置を
構成することができる。
導体基板上に光導波路リッジを有するリッジ型であっ
て、光変調器と同一基板上に配設されたもので、半導体
レーザ素子と光変調器とをモノリシックに構成すること
ができる。延いては小型で信頼性の高い光半導体装置を
構成することができる。
【００７９】また、この発明に係る光変調器の製造方法
は、半絶縁性の半導体基板上に第１導電型の第１クラッ
ド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層を形
成する第１の工程と、写真製版工程とエッチングにより
半導体基板の露呈面を形成するとともに、側面に頂部か
ら半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、この平坦
部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッジを形
成する第２の工程と、半導体基板上に誘電体膜を形成
し、光導波路リッジ頂部に第１の開口を、半導体基板の
露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を形成する第３
の工程と、第１の開口を介して光導波路リッジの頂部上
に配設され、誘電体膜表面に密着して光導波路リッジ側
面の平坦部上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由
して半導体基板上に端部が配設された第１の電極を形成
する第４の工程と、第２の開口を介して第１クラッド層
と接続された第２の電極を形成する第５の工程と、を含
むもので、素子容量の少ない光変調器を簡単な工程で製
造することができる。延いては安価で高速特性に優れた
光変調器を提供することができる。
は、半絶縁性の半導体基板上に第１導電型の第１クラッ
ド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層を形
成する第１の工程と、写真製版工程とエッチングにより
半導体基板の露呈面を形成するとともに、側面に頂部か
ら半導体基板まで一様に平坦な平坦部を有し、この平坦
部が半導体基板の露呈面に接触した光導波路リッジを形
成する第２の工程と、半導体基板上に誘電体膜を形成
し、光導波路リッジ頂部に第１の開口を、半導体基板の
露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を形成する第３
の工程と、第１の開口を介して光導波路リッジの頂部上
に配設され、誘電体膜表面に密着して光導波路リッジ側
面の平坦部上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由
して半導体基板上に端部が配設された第１の電極を形成
する第４の工程と、第２の開口を介して第１クラッド層
と接続された第２の電極を形成する第５の工程と、を含
むもので、素子容量の少ない光変調器を簡単な工程で製
造することができる。延いては安価で高速特性に優れた
光変調器を提供することができる。
【００８０】さらに、第２の工程において光導波路リッ
ジの両側に半導体基板の露呈面を形成し、光導波路リッ
ジの両側面に平坦部を形成するとともに、第４の工程に
おいて第１の電極を光導波路リッジの両側に延在させ、
光導波路リッジの両側に端部を形成するもので、第１の
電極形成に際してマスク合わせが簡単になる。延いては
歩留まりよく光変調器を製造することができ、安価に光
変調器を提供することができる。
ジの両側に半導体基板の露呈面を形成し、光導波路リッ
ジの両側面に平坦部を形成するとともに、第４の工程に
おいて第１の電極を光導波路リッジの両側に延在させ、
光導波路リッジの両側に端部を形成するもので、第１の
電極形成に際してマスク合わせが簡単になる。延いては
歩留まりよく光変調器を製造することができ、安価に光
変調器を提供することができる。
【００８１】さらに、第１の工程に先立って、半絶縁性
の半導体基板の一部に第１導電型の導電層を形成する工
程をさらに含み、第２の工程において半導体基板の露呈
面を形成するとき導電層の露呈面も形成し、第５の工程
において、第２の電極が第２の開口を介して導電層上に
形成されるもので、光導波路リッジの形成と第１、第２
の電極の設置面とを同時に形成でき、素子の製造工程が
簡単になる。延いては安価に光変調器を提供することが
できる。
の半導体基板の一部に第１導電型の導電層を形成する工
程をさらに含み、第２の工程において半導体基板の露呈
面を形成するとき導電層の露呈面も形成し、第５の工程
において、第２の電極が第２の開口を介して導電層上に
形成されるもので、光導波路リッジの形成と第１、第２
の電極の設置面とを同時に形成でき、素子の製造工程が
簡単になる。延いては安価に光変調器を提供することが
できる。
【図１】 この発明に係る光変調器の斜視図である。
【図２】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図３】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図４】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図５】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図６】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図７】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図８】 この発明に係る光変調器の斜視図である。
【図９】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図１０】 この発明に係る光変調器の斜視図である。
【図１１】 この発明に係る光変調器の斜視図である。
【図１２】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図１３】 この発明に係る光変調器の斜視図である。
【図１４】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図１５】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図１６】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器
素子の断面図である。
素子の断面図である。
【図１７】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器
素子の断面図である。
素子の断面図である。
【図１８】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器
素子の断面図である。
素子の断面図である。
【図１９】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器
素子の断面図である。
素子の断面図である。
【図２０】 製造工程におけるこの発明に係る光変調器
素子の断面図である。
素子の断面図である。
【図２１】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図２２】 この発明に係る光変調器の断面図である。
【図２３】 この発明に係る光変調器付き半導体レーザ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２４】 この発明に係る光変調器付き半導体レーザ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２５】 従来の光変調器の斜視図である。
【図２６】 従来の光変調器の断面図である。
【図２７】 製造工程に従って示した従来の光変調器の
断面図である。
断面図である。
【図２８】 製造工程に従って示した従来の光変調器の
断面図である。
断面図である。
【図２９】 製造工程に従って示した従来の光変調器の
断面図である。
断面図である。
１２ ＩｎＰ基板、 ２６ ｎ側クラッド層、 ２
８ 光吸収層、 ３０ ｐ側クラッド層、 １４ａ
平坦部、 １４ 光導波路リッジ、 １６ 誘電
体膜、 ２２ ｐ側電極、 ２４ ｎ側電極、
７８ ＳＯＧ、６８ ｎ−ＩｎＰ層、 ８２ Ｆｅド
ープＩｎＰ層、 ８６ 半導体レーザ。
８ 光吸収層、 ３０ ｐ側クラッド層、 １４ａ
平坦部、 １４ 光導波路リッジ、 １６ 誘電
体膜、 ２２ ｐ側電極、 ２４ ｎ側電極、
７８ ＳＯＧ、６８ ｎ−ＩｎＰ層、 ８２ Ｆｅド
ープＩｎＰ層、 ８６ 半導体レーザ。
Claims (12)
- 【請求項１】 主面の一部に露呈面を有する半絶縁性の
半導体基板と、 この半導体基板上に配設され、第１導電型の第１クラッ
ド層、光吸収層、及び第２導電型の第２クラッド層を有
するとともに、その側面に頂部から上記半導体基板まで
一様に平坦な平坦部を有し、この平坦部が半導体基板の
上記露呈面に接触した光導波路リッジと、 この光導波路リッジ及び上記半導体基板を覆うとともに
上記光導波路リッジの頂部上に第１の開口を、また半導
体基板の上記露呈面を除く半導体基板上に第２の開口を
有した誘電体膜と、 この誘電体膜上に配設されるとともに上記第１の開口を
介して上記光導波路リッジの頂部上に配設され、上記誘
電体膜表面に密着して光導波路リッジ側面の上記平坦部
上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由して半導体
基板上に端部が配設された第１の電極と、 上記半導体基板上に配設され、上記誘電体膜に配設され
た第２の開口を介して上記第１クラッド層と接続された
第２の電極と、を備えた光変調器。 - 【請求項２】 光導波路リッジの両側に半導体基板の露
呈面を有し、光導波路リッジの両側面に平坦部を有する
とともに、第１の電極が光導波路リッジの両側に延在
し、端部が光導波路リッジの両側に配設されたことを特
徴とする請求項１記載の光変調器。 - 【請求項３】 第１の電極が配設された領域を除いて、
第１クラッド層が光導波路リッジの外側の半導体基板上
にさらに延在したことを特徴とする請求項１または２に
記載の光変調器。 - 【請求項４】 第２の電極が第１クラッド層の延在した
部分に第２の開口を介して配設されたことを特徴とする
請求項３記載の光変調器。 - 【請求項５】 光導波路リッジの側面の平坦部が半導体
基板の露呈面に接触した部分を含む光導波路リッジ基底
部であって、誘電体膜と第１の電極との間に誘電体をさ
らに配設したことを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の光変調器。 - 【請求項６】 第１の電極が配設された領域を除き光導
波路リッジの直下を含む半導体基板に配設された第１導
電型の導電層をさらに備えるとともに、この導電層に誘
電体膜の第２の開口を介して第２の電極が配設されたこ
とを特徴とする請求項１記載の光変調器。 - 【請求項７】 光導波路リッジ側面と誘電体膜との間に
上記光導波路リッジの幅寸法よりも薄い層厚の高抵抗半
導体層が配設されたことを特徴とする請求項１ないし６
のいずれか１項に記載の光変調器。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項に記載
の光変調器と、 この光変調器の光吸収層に光軸を一致させた半導体レー
ザ素子と、を備えた光半導体装置。 - 【請求項９】 半導体レーザ素子が半絶縁性の半導体基
板上に光導波路リッジを有するリッジ型であって、光変
調器と同一基板上に配設されたことを特徴とする請求項
８記載の光半導体装置。 - 【請求項１０】 半絶縁性の半導体基板上に第１導電型
の第１クラッド層、光吸収層、及び第２導電型の第２ク
ラッド層を形成する第１の工程と、 写真製版工程とエッチングにより半導体基板の露呈面を
形成するとともに、側面に頂部から半導体基板まで一様
に平坦な平坦部を有し、この平坦部が半導体基板の露呈
面に接触した光導波路リッジを形成する第２の工程と、 半導体基板上に誘電体膜を形成し、光導波路リッジ頂部
に第１の開口を、半導体基板の露呈面を除く半導体基板
上に第２の開口を形成する第３の工程と、 第１の開口を介して上記光導波路リッジの頂部上に配設
され、誘電体膜表面に密着して光導波路リッジ側面の平
坦部上に延在し、半導体基板の上記露呈面を経由して半
導体基板上に端部が配設された第１の電極を形成する第
４の工程と、 第２の開口を介して第１クラッド層と接続された第２の
電極を形成する第５の工程と、を含む光変調器の製造方
法。 - 【請求項１１】 第２の工程において光導波路リッジの
両側に半導体基板の露呈面を形成し、光導波路リッジの
両側面に平坦部を形成するとともに、第４の工程におい
て第１の電極を光導波路リッジの両側に延在させ、光導
波路リッジの両側に端部を形成することを特徴とする請
求項１０記載の光変調器の製造方法。 - 【請求項１２】 第１の工程に先立って、半絶縁性の半
導体基板の一部に第１導電型の導電層を形成する工程を
さらに含み、第２の工程において半導体基板の露呈面を
形成するとき導電層の露呈面も形成し、第５の工程にお
いて、第２の電極が第２の開口を介して導電層上に形成
されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の
光変調器の製造方法。
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