JP2002299680A - Semiconductor photodetector - Google Patents

Semiconductor photodetector

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JP2002299680A
JP2002299680A JP2001104121A JP2001104121A JP2002299680A JP 2002299680 A JP2002299680 A JP 2002299680A JP 2001104121 A JP2001104121 A JP 2001104121A JP 2001104121 A JP2001104121 A JP 2001104121A JP 2002299680 A JP2002299680 A JP 2002299680A
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JP
Japan
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light receiving
semiconductor
electrode
light
receiving element
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Application number
JP2001104121A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Nakamura
真嗣 中村
Kenichi Matsuda
賢一 松田
Masato Ishino
正人 石野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor photodetector which prevents troubles due to excessive adhesives for mounting the photodetector on a mounting substrate. SOLUTION: The photodetector comprises a filter layer 3, a light absorptive layer 4 and a buffer layer 5 formed on a first main surface 2 of a semiconductor substrate 1. The buffer layer has a p-type diffused region 6 on which a p-side electrode layer 8 is formed and with which this layer 8 is electrically connected through a contact layer. On a second main surface 9 of the substrate 1 a ring- like n-side electrode layer 10 is formed and has a ring-like protrusion 11 protrudent in section. The protrusion 11 of the n-side electrode layer 10 for connecting to a wiring electrode on a mounting board prevents the trouble caused by adhesives flowing to a light receiving part 12 or the mounting board, after extruding between the wiring electrode or the protrusion 11 and turning around to sides of the protrusion 11.

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、特定の波長を有す
る光を受光する半導体受光素子及び受光モジュールに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light receiving element and a light receiving module for receiving light having a specific wavelength.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信分野においては、1.3μm帯及
び1.55μm帯の波長の信号光が用いられている。こ
れらの信号光を受光する半導体受光素子としては、In
GaAs系及びInP系の化合物半導体よりなるpin
フォトダイオードが一般的である。このpinフォトダ
イオードは、例えば、InP層を窓層とし、InGaA
s層を光吸収層とした構造のものである。
2. Description of the Related Art In the field of optical communication, signal light having a wavelength of 1.3 μm band and 1.55 μm band is used. As a semiconductor light receiving element for receiving these signal lights, In
GaAs and InP-based compound semiconductor pin
Photodiodes are common. This pin photodiode uses, for example, an InP layer as a window layer and an InGaAs layer.
It has a structure in which the s layer is a light absorbing layer.

【0003】1.3μm帯及び1.55μm帯の波長の
信号光を同一ファイバにより同時に伝送する場合、それ
ぞれの波長の信号光のみを選択的に受光する半導体受光
素子が必要になる。
[0003] In the case of transmitting signal lights of 1.3 μm band and 1.55 μm band simultaneously through the same fiber, a semiconductor light receiving element for selectively receiving only the signal lights of each wavelength is required.

【0004】ここで、1.3μm帯の波長の信号光は受
光するが1.55μm帯の波長の信号光は受光しない半
導体受光素子は、光吸収層として組成波長が1.4μm
程度のInGaAsP層を用いることにより得ることが
できる。
Here, a semiconductor light receiving element that receives signal light having a wavelength in the 1.3 μm band but not signal light in the 1.55 μm band has a composition wavelength of 1.4 μm as a light absorbing layer.
It can be obtained by using a certain amount of InGaAsP layer.

【0005】逆に、1.55μm帯の信号光は受光する
が1.3μm帯の信号光は受光しない半導体受光素子を
得るためには、光吸収層を組成波長が1.6μm程度の
InGaAs層とすると同時に、1.3μm帯の信号光
を遮断するためのフィルタを窓層と光吸収層の間に設け
る必要がある。これは、半導体層の波長吸収の特性が、
組成波長以下の信号光は吸収するが組成波長を越える信
号光は透過するというものだからである。
On the other hand, in order to obtain a semiconductor light receiving element which receives the signal light in the 1.55 μm band but does not receive the signal light in the 1.3 μm band, the light absorption layer must be formed of an InGaAs layer having a composition wavelength of about 1.6 μm. At the same time, it is necessary to provide a filter for blocking the signal light in the 1.3 μm band between the window layer and the light absorbing layer. This is because the wavelength absorption characteristics of the semiconductor layer are
This is because signal light having a composition wavelength or less is absorbed, but signal light having a composition wavelength or more is transmitted.

【0006】以下に、後者の半導体受光素子、すなわ
ち、1.55μm帯の信号光は受光するが1.3μm帯
の信号光は受光しない半導体受光素子(以下、「1.5
5μmパスバンド半導体受光素子」と記す)の従来例に
ついて図6を参照しながら説明する。尚、図6は、従来
の1.55μmパスバンド半導体受光素子の断面図であ
る。
Hereinafter, the latter semiconductor light receiving element, that is, a semiconductor light receiving element which receives signal light in the 1.55 μm band but does not receive signal light in the 1.3 μm band (hereinafter referred to as “1.5.
A conventional example of “5 μm passband semiconductor light receiving element”) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of a conventional 1.55 μm pass band semiconductor light receiving element.

【0007】図6に示すように、従来の1.55μmパ
スバンド半導体受光素子は、n型のInPよりなる半導
体基板101上に、フィルタ層102、組成波長が1.
6μmのn型のInGaAsよりなる光吸収層103及
びn型のInPよりなるバッファ層104が順次形成さ
れているものである。また、バッファ層104には、Z
nが拡散されたp型の拡散領域105が形成されてい
る。
As shown in FIG. 6, a conventional 1.55 μm passband semiconductor light receiving element has a filter layer 102 on which an n-type InP semiconductor substrate 101 is formed.
A light absorption layer 103 of 6 μm n-type InGaAs and a buffer layer 104 of n-type InP are sequentially formed. The buffer layer 104 has a Z
A p-type diffusion region 105 in which n is diffused is formed.

【0008】バッファ層104上には、絶縁層106及
びp側電極層107が形成されている。p側電極層10
7は、拡散領域105と電気的に接続されている。
On the buffer layer 104, an insulating layer 106 and a p-side electrode layer 107 are formed. p-side electrode layer 10
7 is electrically connected to the diffusion region 105.

【0009】また、半導体基板101の裏面には、リン
グ状で平坦な形状のn側電極層108が形成されてい
る。n側電極層108が形成されていない半導体基板1
01の裏面は、信号光を受ける受光部109となる。
On the back surface of the semiconductor substrate 101, a ring-shaped and flat n-side electrode layer 108 is formed. Semiconductor substrate 1 on which n-side electrode layer 108 is not formed
The back surface of the light receiving portion 01 is a light receiving portion 109 for receiving the signal light.

【0010】従来の1.55μmパスバンド半導体受光
素子において、受光部109より1.3μm帯の信号光
と1.55μm帯の信号光が入光した場合、1.3μm
帯の信号光のみがフィルタ層102により吸収され、
1.55μm帯の信号光のみが光吸収層103に達し吸
収されて電気信号に変換される。
In the conventional 1.55 μm pass band semiconductor light receiving element, when the 1.3 μm band signal light and the 1.55 μm band signal light enter from the light receiving section 109, 1.3 μm
Only the signal light in the band is absorbed by the filter layer 102,
Only the signal light in the 1.55 μm band reaches the light absorbing layer 103 and is absorbed and converted into an electric signal.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示す
ように、従来の1.55μmパスバンドの半導体受光素
子110を、部品として光ファイバ等の光伝送路を有す
る実装基板111に実装する場合、半導体受光素子11
0のn側電極層108は半田等の接着剤112によって
実装基板111の電極配線113にフリップチップボン
ディングにより接着される。また、p側電極層107は
実装基板111の電極配線114に金ワイヤ115によ
りワイヤボンディングにより接続される。
As shown in FIG. 7, a conventional semiconductor light receiving element 110 having a pass band of 1.55 μm is mounted on a mounting substrate 111 having optical transmission lines such as optical fibers as components. , Semiconductor light receiving element 11
The n-side electrode layer 108 is bonded to the electrode wiring 113 of the mounting substrate 111 by flip chip bonding with an adhesive 112 such as solder. Further, the p-side electrode layer 107 is connected to the electrode wiring 114 of the mounting substrate 111 by wire bonding with a gold wire 115.

【0012】しかしながらこの場合に、n側電極層10
8と電極配線113の間の余分となった接着剤112
が、実装基板111上にはみ出して受光部109を覆
い、受光する信号光を遮光してしまうという課題があっ
た。これは、特に半導体受光素子110と実装基板11
1の接着前の位置合わせが正確に行われなかった場合に
多く発生する。
However, in this case, the n-side electrode layer 10
Extra adhesive 112 between electrode 8 and electrode wiring 113
However, there is a problem that the signal light protrudes from the mounting substrate 111 and covers the light receiving unit 109, thereby blocking the received signal light. This is particularly true for the semiconductor light receiving element 110 and the mounting substrate 11.
This often occurs when the alignment before bonding 1 is not performed accurately.

【0013】さらに、半導体受光素子110と実装基板
111の位置合わせが正確に行われなかった場合には、
p側電極層107と実装基板111の電極配線114が
正常にワイヤボンディングされずに接続不良となるとい
う問題もあった。
Further, if the positioning of the semiconductor light receiving element 110 and the mounting substrate 111 is not performed accurately,
There is also a problem in that the p-side electrode layer 107 and the electrode wiring 114 of the mounting substrate 111 are not properly wire-bonded and a connection failure occurs.

【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、半導体受光素子を実装基板に実装する際
の過剰接着剤による不具合を防止する半導体受光素子及
び受光モジュールを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a semiconductor light receiving element and a light receiving module which prevent problems caused by excessive adhesive when mounting the semiconductor light receiving element on a mounting board. And

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体受光
素子は、半導体基板の第1主面側に位置する光吸収層
と、受光部とを有する半導体受光素子であって、前記受
光部の近傍に形成された第1の電極が、断面が凸状の凸
部を有していることを特徴とするものである。
A semiconductor light receiving element according to the present invention is a semiconductor light receiving element having a light absorbing layer located on a first principal surface side of a semiconductor substrate and a light receiving section, wherein the light receiving section is provided. The first electrode formed in the vicinity has a convex portion having a convex cross section.

【0016】本発明に係る受光モジュールは、出力信号
光及び入力信号光を伝送する光伝送路を内部に有する基
板と、前記光導波路の一端部に出力信号光を出射する半
導体発光素子と、前記光伝送路に設けられ、出力信号光
の少なくとも一部を透過させるとともに入力信号光の少
なくとも一部を前記光伝送路の外部に導く光分光器と、
前記基板上に設けられ、前記光分光器により入力信号光
が入射する半導体受光素子を備えた受光モジュールであ
って、前記半導体受光素子が、断面が凸状の凸部を有す
る電極を備え、前記基板上の配線電極と電気的に接続さ
れていることを特徴とするものである。
A light receiving module according to the present invention includes a substrate having an optical transmission path for transmitting output signal light and input signal light therein, a semiconductor light emitting element for emitting output signal light to one end of the optical waveguide, An optical spectroscope provided in the optical transmission path, transmitting at least a part of the output signal light and guiding at least a part of the input signal light to the outside of the optical transmission path,
A light receiving module provided on the substrate and including a semiconductor light receiving element to which input signal light is incident by the optical spectroscope, wherein the semiconductor light receiving element includes an electrode having a convex section having a convex cross section. It is characterized by being electrically connected to a wiring electrode on a substrate.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る半
導体受光素子及び受光モジュールについて、図1〜図5
を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor light receiving element and a light receiving module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0018】(第1の実施形態)以下、本発明の第1の
実施形態に係る半導体受光素子について、図1を参照し
ながら説明する。尚、図1(a)は、第1の実施形態に
係る半導体受光素子の断面図であり、図1(b)は、第
1の実施形態に係る半導体受光素子の裏面図である。ま
た、図1(a)は、図1(b)におけるX−X線に沿う
断面図である。
(First Embodiment) Hereinafter, a semiconductor light receiving element according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a sectional view of the semiconductor light receiving element according to the first embodiment, and FIG. 1B is a back view of the semiconductor light receiving element according to the first embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1B.

【0019】図1(a)に示すように、n−InPの半
導体基板1の第1主面2上に、n−InGaAsPより
なるフィルタ層3、n−InGaAsよりなる光吸収層
4、n−InPよりなるバッファ層5が順次形成されて
いる。バッファ層5には、Znが拡散されてp型化され
た拡散領域6が形成され、拡散領域6は光吸収層4にま
で達している。尚、フィルタ層3の組成波長は、1.4
μmであり、光吸収層4の組成波長は、1.6μmであ
る。
As shown in FIG. 1A, on a first main surface 2 of an n-InP semiconductor substrate 1, a filter layer 3 made of n-InGaAsP, a light absorption layer 4 made of n-InGaAs, and n-InGaAs are formed. A buffer layer 5 made of InP is sequentially formed. In the buffer layer 5, a diffusion region 6 in which Zn is diffused and turned into a p-type is formed, and the diffusion region 6 reaches the light absorption layer 4. The composition wavelength of the filter layer 3 is 1.4.
μm, and the composition wavelength of the light absorbing layer 4 is 1.6 μm.

【0020】バッファ層5の上には、絶縁層7が形成さ
れている。また、拡散領域6の上には、p側電極層8が
形成され、p側電極層8はコンタクト層を介して拡散領
域6と電気的に接続されている。尚、p側電極層8は、
絶縁層7上の一部にまで広がって形成されている。
On the buffer layer 5, an insulating layer 7 is formed. A p-side electrode layer 8 is formed on diffusion region 6, and p-side electrode layer 8 is electrically connected to diffusion region 6 via a contact layer. The p-side electrode layer 8 is
It extends to a part on the insulating layer 7.

【0021】半導体基板1の第2主面9には、リング状
のn側電極層10が形成されている。n側電極層10
は、断面が凸状のリング状の凸部11を有している。凸
部11は、図1(a)の断面図に示すように、n側電極
層10において、その中央部に形成されている。
On the second main surface 9 of the semiconductor substrate 1, a ring-shaped n-side electrode layer 10 is formed. n-side electrode layer 10
Has a ring-shaped convex portion 11 having a convex cross section. The convex portion 11 is formed at the center of the n-side electrode layer 10 as shown in the cross-sectional view of FIG.

【0022】また、拡散領域6の下方における半導体基
板1の第2主面9のn側電極10が形成されていない領
域は、外部からの信号光を受光する受光部12である。
The region of the second main surface 9 of the semiconductor substrate 1 below the diffusion region 6 where the n-side electrode 10 is not formed is a light receiving section 12 for receiving signal light from the outside.

【0023】第1の実施形態に係る半導体受光素子によ
れば、実装基板の配線電極に接続するためのn側電極層
10が、断面が凸状の凸部11を有しているので、配線
電極と凸部11の間に半田等の接着剤を入れて半導体受
光素子を実装基板に実装する場合に、n側電極層10と
電極配線との間にはみ出した接着剤が凸部11の側部に
入り込み、接着剤が受光部12や実装基板に流れること
を防止することができる。
According to the semiconductor light receiving element according to the first embodiment, the n-side electrode layer 10 for connecting to the wiring electrode of the mounting substrate has the convex portion 11 having a convex cross section. When an adhesive such as solder is inserted between the electrode and the convex portion 11 to mount the semiconductor light receiving element on the mounting board, the adhesive protruding between the n-side electrode layer 10 and the electrode wiring is on the side of the convex portion 11. It is possible to prevent the adhesive from entering the portion and flowing to the light receiving portion 12 and the mounting substrate.

【0024】また、n側電極層10が凸部11を有する
ことにより、n側電極層10と実装基板の電極配線とを
半田等の接着剤で固定する際に、凸形状と接着剤との接
着作用により半導体受光素子と実装基板との正確な位置
合わせを容易に行うことができる。これにより、受光素
子の位置ずれから生じるワイヤボンディングによる接続
不良という不具合をも防止することができる。
Also, since the n-side electrode layer 10 has the convex portion 11, when the n-side electrode layer 10 and the electrode wiring of the mounting board are fixed with an adhesive such as solder, the convex shape and the adhesive Accurate positioning between the semiconductor light receiving element and the mounting substrate can be easily performed by the bonding action. Thereby, it is also possible to prevent a defect such as a connection failure due to wire bonding caused by a displacement of the light receiving element.

【0025】尚、凸部11は、断面から見たときにn側
電極層10においてその中央部に形成したが、リング状
の内側あるいは外側に沿って形成してもよい。
Although the projection 11 is formed at the center of the n-side electrode layer 10 when viewed from the cross section, it may be formed along the inside or outside of the ring.

【0026】(第1の実施形態の変形例)次に、第1の
実施形態の変形例に係る半導体受光素子について、図2
を参照しながら説明する。尚、図2(a)は、第1の実
施形態の変形例に係る半導体受光素子の断面図であり、
図2(b)は、第1の実施形態の変形例に係る半導体受
光素子の裏面図である。また、図2(a)は、図2
(b)におけるX−X線に沿う断面図である。
(Modification of First Embodiment) Next, a semiconductor light receiving element according to a modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a cross-sectional view of a semiconductor light receiving element according to a modification of the first embodiment.
FIG. 2B is a rear view of a semiconductor light receiving element according to a modification of the first embodiment. Further, FIG.
It is sectional drawing which follows the XX line in (b).

【0027】図2(b)に示すように、第1の実施形態
の変形例に係る半導体受光素子は、n側電極層13が、
断面が凸状の円形の凸部14を4個有するものである。
凸部14は、リング状のn側電極層13において十字状
に位置するように形成されている。
As shown in FIG. 2B, in the semiconductor light receiving device according to the modification of the first embodiment, the n-side electrode layer 13 has
It has four convex portions 14 having a circular cross section with a convex shape.
The convex portion 14 is formed so as to be located in a cross shape in the ring-shaped n-side electrode layer 13.

【0028】尚、第1の実施形態に係る半導体受光素子
と同じ構成要素には、同じ参照番号を付しており、ここ
ではその説明を省略する。
The same components as those of the semiconductor light receiving element according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.

【0029】第1の実施形態の変形例に係る半導体受光
素子によれば、n側電極層13が、4つの円形の凸部1
4それぞれが間隔をあけて形成されているので、配線電
極と凸部14の間に半田等の接着剤を入れて半導体受光
素子を実装基板に実装する場合に、n側電極層13と配
線電極との間にはみ出した接着剤が凸部14の側部周辺
に入り込み、接着剤が受光部12や実装基板に流れるこ
とを防止することができる。
According to the semiconductor light-receiving element according to the modification of the first embodiment, the n-side electrode layer 13 has four circular convex portions 1.
4 are formed at an interval, and when an adhesive such as solder is inserted between the wiring electrode and the convex portion 14 to mount the semiconductor light receiving element on the mounting substrate, the n-side electrode layer 13 and the wiring electrode Can be prevented from entering the vicinity of the side of the convex portion 14 and flowing to the light receiving portion 12 and the mounting board.

【0030】尚、凸部14は4つに限るものではなく、
例えば、4〜20個、あるいはそれ以上であっても構わ
ない。
The number of the convex portions 14 is not limited to four.
For example, the number may be 4 to 20, or more.

【0031】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態に係る半導体受光素子について、図3を参照し
ながら説明する。尚、図3(a)は、第2の実施形態に
係る半導体受光素子の断面図であり、図3(b)は、第
2の実施形態に係る半導体受光素子の平面図である。ま
た、図3(a)は、図3(b)におけるX−X線に沿う
断面図である。
(Second Embodiment) Hereinafter, a semiconductor light receiving element according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view of the semiconductor light receiving element according to the second embodiment, and FIG. 3B is a plan view of the semiconductor light receiving element according to the second embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 3B.

【0032】図3(a)に示すように、n−InPの半
導体基板15の第1主面16上に、InPよりなるバッ
ファ層17、n−InGaAsよりなる光吸収層18、
n−InGaAsPよりなるフィルタ層19が順次形成
されている。フィルタ層19には、Znが拡散されてp
型化された拡散領域20が形成され、拡散領域20は光
吸収層18の一部にまで及んでいる。尚、フィルタ層1
9の組成波長は、1.4μmであり、光吸収層18の組
成波長は、1.6μmである。
As shown in FIG. 3A, a buffer layer 17 made of InP, a light absorption layer 18 made of n-InGaAs,
Filter layers 19 made of n-InGaAsP are sequentially formed. In the filter layer 19, Zn is diffused and p
A patterned diffusion region 20 is formed, and the diffusion region 20 extends to a part of the light absorption layer 18. The filter layer 1
The composition wavelength of No. 9 is 1.4 μm, and the composition wavelength of the light absorbing layer 18 is 1.6 μm.

【0033】フィルタ層19の上には、絶縁層21を介
してp側電極層22が形成され、p側電極層22はコン
タクト層を介して拡散領域20と電気的に接続されてい
る。また、フィルタ層19の上には直接にn側電極層2
3が形成されている。p側電極層22及びn側電極層2
3は、断面が凸状の凸部24、25をそれぞれ有してい
る。
On the filter layer 19, a p-side electrode layer 22 is formed via an insulating layer 21, and the p-side electrode layer 22 is electrically connected to the diffusion region 20 via a contact layer. The n-side electrode layer 2 is directly provided on the filter layer 19.
3 are formed. p-side electrode layer 22 and n-side electrode layer 2
3 has convex portions 24 and 25 each having a convex cross section.

【0034】ここで、図3(b)に示すように、p側電
極層22は矩形状をしており、円形の凸部24を3個有
している。また、n側電極層23も矩形状をしており、
円形の凸部25を3個有している。尚、凸部24、25
の数は3個に限らず、1、2個でもよく、4個以上でも
よい。さらには、凸部24、25の形状は、円形状に限
らず、それぞれ1つの矩形状のものでもよい。
Here, as shown in FIG. 3B, the p-side electrode layer 22 has a rectangular shape and has three circular convex portions 24. Further, the n-side electrode layer 23 also has a rectangular shape,
It has three circular projections 25. The projections 24, 25
Is not limited to three, but may be one, two, or four or more. Furthermore, the shape of the convex portions 24 and 25 is not limited to a circular shape, but may be one rectangular shape.

【0035】また、拡散領域20の上には樹脂からなる
接着層26が形成され、接着層26の上には、両面にそ
れぞれ第1の多層膜27及び第2の多層膜28を有する
ガラス基板29が設けられている。
An adhesive layer 26 made of a resin is formed on the diffusion region 20, and a glass substrate having a first multilayer film 27 and a second multilayer film 28 on both surfaces on the adhesive layer 26, respectively. 29 are provided.

【0036】尚、接着層26には、ミネラル系の材料よ
りなる粉末状の波長選択材料が混在している。ここで、
波長選択材料とは、例えば、1.55μm帯の信号光は
透過するが、1.3μm帯の信号光は透過しないような
性質の材料である。また、第1の多層膜27及び第2の
多層膜28いずれもが、1.55μm帯の信号光は透過
するが、1.3μm帯の信号光は透過しないような波長
選択の性質を有する誘電体多層フィルタである。
The adhesive layer 26 contains a powdery wavelength-selective material made of a mineral-based material. here,
The wavelength selection material is, for example, a material having such a property that signal light in the 1.55 μm band is transmitted but signal light in the 1.3 μm band is not transmitted. In addition, both the first multilayer film 27 and the second multilayer film 28 have a wavelength selecting property such that the signal light in the 1.55 μm band is transmitted, but the signal light in the 1.3 μm band is not transmitted. It is a body multilayer filter.

【0037】第2の実施形態に係る半導体受光素子にお
ける受光部30とは、拡散領域20の上に形成された接
着層26及びガラス基板29のことをいう。
The light receiving portion 30 in the semiconductor light receiving element according to the second embodiment refers to the adhesive layer 26 and the glass substrate 29 formed on the diffusion region 20.

【0038】第2の実施形態に係る半導体受光素子を実
装基板に実装する場合は、p側電極層22及びn側電極
層23を実装基板に向けてするフリップチップボンディ
ングにより行われるが、第2の実施形態に係る半導体受
光素子によれば、実装基板の配線電極に接続するための
p側電極層22及びn側電極層23のそれぞれが、断面
が凸状の凸部24、25を有しているので、配線電極と
凸部24、25の間に半田等の接着剤を入れた場合に、
p側電極層22と配線電極との間若しくはn側電極層2
3と配線電極との間にはみ出した接着剤が凸部24、2
5の側部に入り込み、接着剤が受光部30や実装基板に
流れることを防止することができる。
When the semiconductor light receiving element according to the second embodiment is mounted on a mounting substrate, it is performed by flip chip bonding in which the p-side electrode layer 22 and the n-side electrode layer 23 face the mounting substrate. According to the semiconductor light receiving element according to the embodiment, each of the p-side electrode layer 22 and the n-side electrode layer 23 for connecting to the wiring electrode of the mounting substrate has the convex portions 24 and 25 having a convex cross section. Therefore, when an adhesive such as solder is inserted between the wiring electrode and the convex portions 24 and 25,
Between the p-side electrode layer 22 and the wiring electrode or the n-side electrode layer 2
The adhesive which has protruded between the wiring electrode 3 and the wiring electrode 3
5 to prevent the adhesive from flowing into the light receiving section 30 and the mounting substrate.

【0039】また、第2の実施形態に係る半導体受光素
子では、p側電極層22及びn側電極層23が半導体基
板15に対して同一方向側に形成されているので、どち
らか一方の電極をワイヤボンディングする必要がなくな
る。従って、ワイヤボンディングによる接続不良という
不具合をも防止することができる。
In the semiconductor light receiving device according to the second embodiment, the p-side electrode layer 22 and the n-side electrode layer 23 are formed in the same direction with respect to the semiconductor substrate 15, so that either one of the electrodes is formed. Need not be wire bonded. Therefore, it is possible to prevent the problem of connection failure due to wire bonding.

【0040】さらには、p側電極層22及びn側電極層
23が凸部24、25を有するので、半導体受光素子の
凸部と実装基板の電極配線とを半田等の接着剤で固定す
る際に、凸形状と半田との接着作用により半導体受光素
子と実装基板との正確な位置合わせを容易に行うことが
できる。これにより、受光素子の位置ずれから生じるワ
イヤボンディングによる接続不良という不具合をも防止
することができる。
Further, since the p-side electrode layer 22 and the n-side electrode layer 23 have the convex portions 24 and 25, when the convex portions of the semiconductor light receiving element and the electrode wiring of the mounting substrate are fixed with an adhesive such as solder. In addition, accurate positioning between the semiconductor light receiving element and the mounting substrate can be easily performed by the adhesive action between the convex shape and the solder. Thereby, it is also possible to prevent a defect such as a connection failure due to wire bonding caused by a displacement of the light receiving element.

【0041】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態に係る半導体受光素子について、図4を参照し
ながら説明する。尚、図4(a)は、第3の実施形態に
係る半導体受光素子の断面図であり、図4(b)は、第
3の実施形態に係る半導体受光素子の裏面図である。ま
た、図4(a)は、図4(b)におけるX−X線に沿う
断面図である。
(Third Embodiment) Hereinafter, a semiconductor light receiving device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a sectional view of the semiconductor light receiving element according to the third embodiment, and FIG. 4B is a rear view of the semiconductor light receiving element according to the third embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 4B.

【0042】図4(a)に示すように、n−InPの半
導体基板31の第1主面32上に、n−InGaAsP
よりなるフィルタ層33、n−InGaAsよりなる光
吸収層34、n−InPよりなるバッファ層35が順次
形成されている。バッファ層35には、Znが拡散され
てp型化された拡散領域36が形成され、拡散領域36
は光吸収層34の一部にまで及んでいる。尚、フィルタ
層33の組成波長は、1.4μmであり、光吸収層34
の組成波長は、1.6μmである。
As shown in FIG. 4A, an n-InGaAsP is formed on a first main surface 32 of an n-InP semiconductor substrate 31.
A filter layer 33 made of n-InGaAs, a light absorption layer 34 made of n-InGaAs, and a buffer layer 35 made of n-InP are sequentially formed. In the buffer layer 35, a p-type diffusion region 36 in which Zn is diffused is formed.
Extends to a part of the light absorption layer 34. The composition wavelength of the filter layer 33 is 1.4 μm, and the light absorption layer 34
Has a composition wavelength of 1.6 μm.

【0043】バッファ層35の上には、絶縁層37が形
成されている。拡散領域36の上には、p側電極層38
が形成され、p側電極層38はコンタクト層を介して拡
散領域36と電気的に接続されている。また、p側電極
層38は、絶縁層37上の一部にまで広がって形成され
ている。
On the buffer layer 35, an insulating layer 37 is formed. On the diffusion region 36, a p-side electrode layer 38
Is formed, and the p-side electrode layer 38 is electrically connected to the diffusion region 36 via the contact layer. Further, the p-side electrode layer 38 is formed to extend to a part on the insulating layer 37.

【0044】また、貫通孔39が、半導体基板31、フ
ィルタ層33、光吸収層34及びバッファ層35を貫通
するように形成されている。貫通孔39内には金等から
なる導電体40が埋め込まれている。貫通孔39の側表
面部と導電体40との間には絶縁膜41が形成されてい
る。
The through hole 39 is formed so as to penetrate the semiconductor substrate 31, the filter layer 33, the light absorbing layer 34, and the buffer layer 35. A conductor 40 made of gold or the like is embedded in the through hole 39. An insulating film 41 is formed between the side surface of the through hole 39 and the conductor 40.

【0045】半導体基板31の第2主面42には絶縁層
43を介して裏面p側電極層44が形成されている。裏
面p側電極層44は、断面が凸状の円状の凸部45を有
している。p側電極層38及び裏面p側電極層44は、
貫通孔39内の導電体40に電気的に接続されている。
また、n側電極層46が、半導体基板31の第2主面4
2上に直接形成されている。n側電極層46は、断面が
凸状の円状の凸部47を有している。図4(b)に示す
ように、裏面p側電極層44及びn側電極層46の平面
形状は矩形状をなしており、それぞれ3つの凸部45及
び凸部47を有している。
The back surface p-side electrode layer 44 is formed on the second main surface 42 of the semiconductor substrate 31 via the insulating layer 43. The back surface p-side electrode layer 44 has a circular convex portion 45 having a convex cross section. The p-side electrode layer 38 and the back side p-side electrode layer 44
It is electrically connected to the conductor 40 in the through hole 39.
The n-side electrode layer 46 is formed on the second main surface 4 of the semiconductor substrate 31.
2 is formed directly on. The n-side electrode layer 46 has a circular convex portion 47 having a convex cross section. As shown in FIG. 4B, the planar shape of the back side p-side electrode layer 44 and the n-side electrode layer 46 is rectangular, and has three convex portions 45 and 47, respectively.

【0046】また、拡散領域36の下方における半導体
基板31の裏面p側電極層44とn側電極層46の間の
第2主面42は、外部からの信号光を受光する受光部4
8である。
The second main surface 42 between the back side p-side electrode layer 44 and the n-side electrode layer 46 of the semiconductor substrate 31 below the diffusion region 36 is provided with a light receiving portion 4 for receiving signal light from outside.
8

【0047】第3の実施形態に係る半導体受光素子で
は、貫通孔39により半導体基板31の第1主面32側
のp側の電極を第2主面42側に形成し、p側の電極と
n側の電極とが半導体基板31に対して同一方向側に形
成されているので、どちらか一方の電極をワイヤボンデ
ィングする必要がなくなる。従って、ワイヤボンディン
グによる接続不良という不具合を防止することができ
る。
In the semiconductor light receiving element according to the third embodiment, the p-side electrode on the first main surface 32 side of the semiconductor substrate 31 is formed on the second main surface 42 side by the through hole 39, and the p-side electrode is Since the n-side electrode and the n-side electrode are formed in the same direction with respect to the semiconductor substrate 31, it is not necessary to wire-bond one of the electrodes. Therefore, it is possible to prevent the problem of poor connection due to wire bonding.

【0048】また、実装基板の配線電極に接続するため
の裏面p側電極層44及びn側電極層46が、断面が凸
状の凸部45、47を有しているので、配線電極と凸部
45もしくは凸部47の間に半田等の接着剤を入れて、
半導体受光素子を実装基板に実装した場合に、裏面p側
電極層44と配線電極との間もしくはn側電極層46と
配線電極との間にはみ出した接着剤が凸部45、47の
側部に入り込み、接着剤が受光部48や実装基板に流れ
ることをも防止することができる。
Also, since the back side p-side electrode layer 44 and the n-side electrode layer 46 for connecting to the wiring electrodes of the mounting substrate have the convex portions 45 and 47 having a convex cross section, the wiring electrodes Put an adhesive such as solder between the part 45 or the convex part 47,
When the semiconductor light receiving element is mounted on the mounting substrate, the adhesive that has protruded between the back surface p-side electrode layer 44 and the wiring electrode or between the n-side electrode layer 46 and the wiring electrode is formed on the side of the convex portions 45 and 47. It is possible to prevent the adhesive from flowing into the light receiving section 48 and the mounting board.

【0049】さらには、裏面p側電極層44及びn側電
極層46は、凸部45、47を有するので、半導体受光
素子の凸部45、47と実装基板の電極配線とを半田等
の接着剤で固定する際に、凸形状と半田との接着作用に
より半導体受光素子と実装基板との正確な位置合わせを
容易に行うことができる。これにより、受光素子の位置
ずれから生じるワイヤボンディングによる接続不良とい
う不具合をも防止することができる。
Further, since the back side p-side electrode layer 44 and the n-side electrode layer 46 have the projections 45 and 47, the projections 45 and 47 of the semiconductor light receiving element and the electrode wiring of the mounting board are bonded by soldering or the like. At the time of fixing with an agent, accurate positioning between the semiconductor light receiving element and the mounting substrate can be easily performed by the adhesive action between the convex shape and the solder. Thereby, it is also possible to prevent a defect such as a connection failure due to wire bonding caused by a displacement of the light receiving element.

【0050】(第4の実施形態)以下、本発明の第4の
実施形態に係る受光モジュールについて、図5を参照し
ながら説明する。尚、図5は、第4の実施形態に係る受
光モジュールの断面図である。
(Fourth Embodiment) Hereinafter, a light receiving module according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view of a light receiving module according to the fourth embodiment.

【0051】第4の実施形態に係る受光モジュールは、
1.3μm帯の信号光(出力信号光)を発振し、1.5
5μm帯の信号光(入力信号光)を受光するものであ
る。
The light receiving module according to the fourth embodiment comprises:
Oscillates 1.3 μm band signal light (output signal light),
It receives signal light (input signal light) in the 5 μm band.

【0052】図5に示すように、収納ケース49内に設
けられた第1のマウント50上に1.3μm帯で発振す
る半導体レーザ51が設けられている。また、収納ケー
ス49内にはシリコンからなる第2のマウント52が設
けられている。第2のマウント52には半導体レーザ5
1から出射するレーザ光の光軸方向に溝が形成されて、
光ファイバ53がその溝に配置されている。さらに、第
2のマウント52には上記の光軸方向と垂直に溝が形成
されてその溝に波長選択フィルタ54が光ファイバ53
と交差するように設けられている。尚、波長選択フィル
タ54は1.3μm帯の信号光は透過するが1.55μ
m帯の信号光は反射する性質を有するものである。
As shown in FIG. 5, a semiconductor laser 51 oscillating in a 1.3 μm band is provided on a first mount 50 provided in a storage case 49. A second mount 52 made of silicon is provided in the storage case 49. The semiconductor laser 5 is mounted on the second mount 52.
A groove is formed in the optical axis direction of the laser light emitted from
An optical fiber 53 is arranged in the groove. Further, a groove is formed in the second mount 52 in a direction perpendicular to the optical axis direction, and a wavelength selection filter 54 is provided in the groove in the optical fiber 53.
Are provided so as to intersect. The wavelength selection filter 54 transmits the signal light in the 1.3 μm band but has a wavelength of 1.55 μm.
The m-band signal light has the property of being reflected.

【0053】また、実装基板でもある第2のマウント5
2上には配線電極55a、55bが形成されている。配
線電極55a、55bは、それぞれ断面が凸状の凸部5
6a、56bを有している。配線電極55a、55b上
には、同一面にp側電極57とn側電極58を有する受
光素子59が配置されている。受光素子59のp側電極
57及びn側電極58は、それぞれ凸部60、61を有
しており、受光素子59は、凸部60と配線電極55a
の凸部56aとが対向するように、また、凸部61と配
線電極55bの凸部56bとが対向するように配置され
ている。また、凸部60と凸部55aの間、及び凸部6
1と凸部55bの間には、それぞれ半田からなる接着剤
62が固着形成され、受光素子59が第2のマウント5
2の配線電極55a、55bに電気的に接続されてい
る。尚、受光素子59は、フリップチップボンディング
により第2のマウント52上に実装される。
The second mount 5 which is also a mounting board
2, wiring electrodes 55a and 55b are formed. The wiring electrodes 55a and 55b each have a convex portion 5 having a convex cross section.
6a and 56b. A light receiving element 59 having a p-side electrode 57 and an n-side electrode 58 on the same surface is arranged on the wiring electrodes 55a and 55b. The p-side electrode 57 and the n-side electrode 58 of the light receiving element 59 have convex portions 60 and 61, respectively, and the light receiving element 59 includes the convex portion 60 and the wiring electrode 55a.
Are arranged so as to face each other, and so that the protrusion 61 and the protrusion 56b of the wiring electrode 55b face each other. Also, between the convex portion 60 and the convex portion 55a, and the convex portion 6
1 and the convex portion 55b, an adhesive 62 made of solder is fixedly formed, and the light receiving element 59 is mounted on the second mount 5.
The second wiring electrodes 55a and 55b are electrically connected. The light receiving element 59 is mounted on the second mount 52 by flip chip bonding.

【0054】受光素子59と第2のマウント52の間に
はマッチング材からなる波長選択ジェル63が充填され
ている。波長選択ジェル63には、1.3μm帯の信号
光は吸収するが1.55μm帯の信号光は透過する性質
を有する粉末状の材料が混入されていて、1.3μm帯
の迷光が受光素子59に入光することを防いでいる。ま
た、波長選択ジェル63は、受光素子59の受光面と波
長選択フィルタ54との屈折率差を小さくする機能も果
たしている。
A space between the light receiving element 59 and the second mount 52 is filled with a wavelength selection gel 63 made of a matching material. The wavelength selection gel 63 is mixed with a powdery material having a property of absorbing the signal light in the 1.3 μm band but transmitting the signal light in the 1.55 μm band, and stray light in the 1.3 μm band is received by the light receiving element. 59 is prevented from entering the light. The wavelength selection gel 63 also has a function of reducing the refractive index difference between the light receiving surface of the light receiving element 59 and the wavelength selection filter 54.

【0055】第4の実施形態に係る受光モジュールによ
れば、受光素子59を配線電極55a、55b上にフリ
ップチップボンディングにより実装する際に、配線電極
55a、55bの凸部56a、56b上に半田からなる
接着剤62を塗布して、接着剤62上に受光素子59の
電極の凸部60、61を配置する。これにより、受光素
子59の凸部60、61と配線電極55a、55bの凸
部56a、56b同士の位置合わせが凸状形状の作用に
より自動的になされる。従って、受光素子59と、第2
のマウント52の位置合わせを精密に行うことができる
ので、受光素子59に効率よく信号光を受光させること
ができる。
According to the light receiving module of the fourth embodiment, when the light receiving element 59 is mounted on the wiring electrodes 55a and 55b by flip-chip bonding, the solder is formed on the projections 56a and 56b of the wiring electrodes 55a and 55b. Is applied, and the convex portions 60 and 61 of the electrodes of the light receiving element 59 are arranged on the adhesive 62. As a result, the positions of the convex portions 60 and 61 of the light receiving element 59 and the convex portions 56a and 56b of the wiring electrodes 55a and 55b are automatically adjusted by the action of the convex shape. Therefore, the light receiving element 59 and the second
The position of the mount 52 can be precisely adjusted, so that the light receiving element 59 can efficiently receive the signal light.

【0056】尚、図5において、受光素子59に受光す
る信号光として、1.55μm帯の信号光64の軌跡を
図示している。1.55μm帯の信号光64は、光ファ
イバ53内を伝送し、波長選択フィルタ54に反射され
て受光素子59に入射する。また、同図において、半導
体レーザ51から出射する信号光として、1.3μm帯
の信号光65の軌跡を図示している。1.3μm帯の信
号光65は、半導体レーザ51から出射して光ファイバ
53を伝送し、波長選択フィルタ54を透過して受光モ
ジュール外部に伝送する。
FIG. 5 shows the locus of the signal light 64 in the 1.55 μm band as the signal light received by the light receiving element 59. The signal light 64 in the 1.55 μm band is transmitted through the optical fiber 53, is reflected by the wavelength selection filter 54, and enters the light receiving element 59. Also, in the figure, the locus of the signal light 65 in the 1.3 μm band is illustrated as the signal light emitted from the semiconductor laser 51. The 1.3 μm-band signal light 65 is emitted from the semiconductor laser 51, transmitted through the optical fiber 53, transmitted through the wavelength selection filter 54, and transmitted outside the light receiving module.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明に係る第1の半導体受光素子は、
半導体基板の第1主面側に位置する光吸収層と、前記半
導体基板の第2主面側に位置する受光部とを有する半導
体受光素子であって、前記半導体基板の第2主面側に形
成された第1の電極が、断面が凸状の凸部を有している
ことを特徴とするものである。
According to the first semiconductor light receiving element of the present invention,
A semiconductor light receiving element having a light absorbing layer located on a first main surface side of a semiconductor substrate and a light receiving section located on a second main surface side of the semiconductor substrate, wherein the light receiving layer is located on a second main surface side of the semiconductor substrate. The formed first electrode has a convex portion having a convex cross section.

【0058】第1の半導体受光素子によれば、第1の電
極が凸部を有していることから、第1の半導体受光素子
を実装基板に半田等の接着剤で実装する際に、実装基板
の配線電極と第1の半導体受光素子の凸部との間の接着
剤がはみ出し、接着剤が凸部の側部周辺に入り込む。こ
れにより、接着剤が受光部を覆うことで受光する信号光
が遮光されることを防止できるので、第1の半導体受光
素子を用いた光モジュールにおいて、効率よく信号光を
受光することができるし、また、実装基板の電極配線に
流れ込むことによって電極配線がショートしてしまうこ
とをも防止することができるので、歩留まりよく光モジ
ュールを生産することができる。
According to the first semiconductor light receiving element, since the first electrode has the convex portion, when the first semiconductor light receiving element is mounted on the mounting substrate with an adhesive such as solder, the mounting is performed. The adhesive between the wiring electrode of the substrate and the protrusion of the first semiconductor light receiving element protrudes, and the adhesive enters around the side of the protrusion. Thus, the signal light received by the adhesive covering the light receiving portion can be prevented from being blocked, so that the optical module using the first semiconductor light receiving element can efficiently receive the signal light. Also, it is possible to prevent the electrode wiring from being short-circuited by flowing into the electrode wiring of the mounting board, so that an optical module can be produced with a high yield.

【0059】本発明に係る第2の半導体受光素子は、半
導体基板の第1主面側に位置する光吸収層及び受光部と
を有する半導体受光素子であって、前記受光部近傍に設
けられた第1の電極及び第2の電極がそれぞれ断面が凸
状の凸部を有していることを特徴とするものである。
A second semiconductor light receiving element according to the present invention is a semiconductor light receiving element having a light absorbing layer and a light receiving portion located on the first main surface side of the semiconductor substrate, and is provided near the light receiving portion. The first electrode and the second electrode each have a convex portion having a convex cross section.

【0060】第2の半導体受光素子によれば、第1の電
極及び第2の電極が凸部を有していることから、第2の
半導体受光素子を実装基板に半田等の接着剤で実装する
際に、実装基板の配線電極と第2の半導体受光素子の凸
部との間の接着剤がはみ出し、接着剤が凸部の側部周辺
に入り込む。これにより、接着剤が受光部を覆うことで
受光する信号光が遮光されることを防止できるので、第
2の半導体受光素子を用いた光モジュールにおいて、効
率よく信号光を受光することができるし、また、実装基
板の電極配線に流れ込むことによって電極配線がショー
トしてしまうことをも防止することができるので、歩留
まりよく光モジュールを生産することができる。
According to the second semiconductor light receiving element, since the first electrode and the second electrode have the convex portions, the second semiconductor light receiving element is mounted on the mounting substrate with an adhesive such as solder. At this time, the adhesive between the wiring electrode of the mounting board and the convex portion of the second semiconductor light receiving element protrudes, and the adhesive enters around the side of the convex portion. Accordingly, the signal light received by covering the light receiving portion with the adhesive can be prevented from being blocked, so that the optical module using the second semiconductor light receiving element can efficiently receive the signal light. Also, it is possible to prevent the electrode wiring from being short-circuited by flowing into the electrode wiring of the mounting board, so that an optical module can be produced with a high yield.

【0061】本発明に係る第3の半導体受光素子は、半
導体基板の第1主面側に位置する光吸収層と、前記半導
体基板の第2主面側に位置する受光部とを有する半導体
受光素子であって、前記半導体基板の第2主面側に断面
が凸状の凸部を有する第1の電極及び断面が凸状の凸部
を有する第2の電極が形成され、前記光吸収層の上に形
成された拡散領域の上に電極配線が形成され、前記半導
体基板及び前記光吸収層を貫通する貫通孔が形成され
て、前記第1の電極と前記電極配線とが前記貫通孔に形
成された導体によって電気的に接続されていることを特
徴とするものである。
A third semiconductor light receiving element according to the present invention is a semiconductor light receiving element having a light absorbing layer located on a first main surface side of a semiconductor substrate and a light receiving portion located on a second main surface side of the semiconductor substrate. An element having a first electrode having a convex portion having a convex cross section and a second electrode having a convex portion having a convex cross section on the second main surface side of the semiconductor substrate; An electrode wiring is formed on the diffusion region formed thereon, a through-hole penetrating the semiconductor substrate and the light absorbing layer is formed, and the first electrode and the electrode wiring are formed in the through-hole. It is characterized by being electrically connected by the formed conductor.

【0062】第3の半導体受光素子によれば、第1の電
極及び第2の電極が凸部を有していることから、第3の
半導体受光素子を実装基板に半田等の接着剤で実装する
際に、実装基板の配線電極と第3の半導体受光素子の凸
部との間の接着剤がはみ出し、接着剤が凸部の側部周辺
に入り込む。これにより、接着剤が受光部を覆うことで
受光する信号光が遮光されることを防止できるので、第
3の半導体受光素子を用いた光モジュールにおいて、効
率よく信号光を受光することができるし、また、実装基
板の電極配線に流れ込むことによって電極配線がショー
トしてしまうことをも防止することができるので、歩留
まりよく光モジュールを生産することができる。
According to the third semiconductor light receiving element, since the first electrode and the second electrode have the convex portions, the third semiconductor light receiving element is mounted on the mounting substrate with an adhesive such as solder. At this time, the adhesive between the wiring electrode of the mounting board and the convex portion of the third semiconductor light receiving element protrudes, and the adhesive enters around the side of the convex portion. Thus, the signal light received by the adhesive covering the light receiving portion can be prevented from being blocked, so that the optical module using the third semiconductor light receiving element can efficiently receive the signal light. Also, it is possible to prevent the electrode wiring from being short-circuited by flowing into the electrode wiring of the mounting board, so that an optical module can be produced with a high yield.

【0063】さらには、貫通孔により第1の電極と第2
の電極が、半導体基板の同一主面側に形成されているの
で、第3の半導体受光素子を実装基板にフリップチップ
ボンディングにより実装した場合に、第1の電極及び第
2の電極を実装基板の配線電極に同時に実装できるの
で、どちらか一方の電極をワイヤボンディングすること
が不必要となり、ワイヤボンディングの容量による高速
動作の妨げを防止することができる。
Further, the first electrode and the second electrode
Are formed on the same main surface side of the semiconductor substrate. Therefore, when the third semiconductor light receiving element is mounted on the mounting substrate by flip chip bonding, the first electrode and the second electrode are mounted on the mounting substrate. Since the electrodes can be simultaneously mounted on the wiring electrodes, it is not necessary to wire-bond either one of the electrodes, and it is possible to prevent the high-speed operation from being hindered by the capacitance of the wire bonding.

【0064】本発明に係る受光モジュールは、出力信号
光及び入力信号光を伝送する光伝送路を内部に有する基
板と、前記光導波路の一端部に出力信号光を出射する半
導体発光素子と、前記光伝送路に設けられ、出力信号光
の少なくとも一部を透過させるとともに入力信号光の少
なくとも一部を前記光伝送路の外部に導く光分光器と、
前記基板上に設けられ、前記光分光器により入力信号光
が入射する半導体受光素子を備えた受光モジュールであ
って、前記半導体受光素子が凸部を有する電極を備えて
おり、前記基板上の配線電極と電気的に接続されている
ことを特徴とするものである。
A light receiving module according to the present invention comprises: a substrate having therein an optical transmission path for transmitting output signal light and input signal light; a semiconductor light emitting element for emitting output signal light to one end of the optical waveguide; An optical spectroscope provided in the optical transmission path, transmitting at least a part of the output signal light and guiding at least a part of the input signal light to the outside of the optical transmission path,
A light receiving module provided on the substrate and including a semiconductor light receiving element on which input signal light is incident by the optical spectroscope, wherein the semiconductor light receiving element includes an electrode having a convex portion, and a wiring on the substrate is provided. It is characterized by being electrically connected to the electrode.

【0065】本発明の受光モジュールによれば、半導体
受光素子を基板上にフリップチップボンディングにより
実装する際に、半導体受光素子の電極の凸部により、半
導体受光素子と電極配線の位置合わせが自動的になされ
る。従って、半導体受光素子と基板の位置合わせを精密
に行うことができるので、半導体受光素子に効率よく信
号光を受光させることができる。また、実装基板の電極
配線に流れ込むことによって電極配線がショートしてし
まうことをも防止することができるので、歩留まりよく
光モジュールを生産することができる。
According to the light receiving module of the present invention, when the semiconductor light receiving element is mounted on the substrate by flip-chip bonding, the positioning of the semiconductor light receiving element and the electrode wiring is automatically performed by the convex portion of the electrode of the semiconductor light receiving element. Is made. Accordingly, the semiconductor light receiving element and the substrate can be precisely aligned, and the semiconductor light receiving element can efficiently receive the signal light. In addition, since it is possible to prevent the electrode wiring from being short-circuited by flowing into the electrode wiring of the mounting board, an optical module can be produced with a high yield.

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

【図1】(a)本発明の第1の実施形態に係る半導体受
光素子の断面図 (b)本発明の第1の実施形態に係る半導体受光素子の
裏面図
FIG. 1A is a sectional view of a semiconductor light receiving element according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a rear view of the semiconductor light receiving element according to the first embodiment of the present invention.

【図2】(a)本発明の第1の実施形態の変形例に係る
半導体受光素子の断面図 (b)本発明の第1の実施形態の変形例に係る半導体受
光素子の裏面図
FIG. 2A is a cross-sectional view of a semiconductor light receiving element according to a modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a rear view of the semiconductor light receiving element according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)本発明の第2の実施形態に係る半導体受
光素子の断面図 (b)本発明の第2の実施形態に係る半導体受光素子の
平面図
3A is a sectional view of a semiconductor light receiving device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3B is a plan view of a semiconductor light receiving device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】(a)本発明の第3の実施形態に係る半導体受
光素子の断面図 (b)本発明の第3の実施形態に係る半導体受光素子の
裏面図
FIG. 4A is a sectional view of a semiconductor light receiving element according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4B is a rear view of the semiconductor light receiving element according to the third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態に係る受光モジュール
の断面図
FIG. 5 is a sectional view of a light receiving module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の1.55μmパスバンド半導体受光素子
の断面図
FIG. 6 is a sectional view of a conventional 1.55 μm pass band semiconductor light receiving element.

【図7】従来の半導体受光素子の実装形態を示す断面図FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mounting form of a conventional semiconductor light receiving element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、15、31、101 半導体基板 2、16、32 第1主面 3、19、33、102 フィルタ層 4、18、34、103 光吸収層 5、17、35、104 バッファ層 6、20、36、105 拡散領域 7、21、37、43、106 絶縁層 8、22、38、107 p側電極層 9、42 第2主面 10、13、23、46、108 n側電極層 11、14、24、25、45、47、56a、56
b、60、61 凸部 12、30、48、109 受光部 26 接着層 27 第1の多層膜 28 第2の多層膜 29 ガラス基板 39 貫通孔 40 導電体 41 絶縁膜 44 裏面p側電極層 49 収納ケース 50 第1のマウント 51 半導体レーザ 52 第2のマウント 53 光ファイバ 54 波長選択フィルタ 55a、55b、113、114 配線電極 57 p側電極 58 n側電極 59 受光素子 62、112 接着剤 63 波長選択ジェル 64 1.55μm帯の信号光 65 1.3μm帯の信号光 110 半導体受光素子 111 実装基板 115 金ワイヤ
1, 15, 31, 101 semiconductor substrate 2, 16, 32 first main surface 3, 19, 33, 102 filter layer 4, 18, 34, 103 light absorption layer 5, 17, 35, 104 buffer layer 6, 20, 36, 105 Diffusion region 7, 21, 37, 43, 106 Insulating layer 8, 22, 38, 107 P-side electrode layer 9, 42 Second main surface 10, 13, 23, 46, 108 N-side electrode layer 11, 14 , 24, 25, 45, 47, 56a, 56
b, 60, 61 Convex parts 12, 30, 48, 109 Light receiving part 26 Adhesive layer 27 First multilayer film 28 Second multilayer film 29 Glass substrate 39 Through hole 40 Conductor 41 Insulating film 44 Back surface p-side electrode layer 49 Storage case 50 First mount 51 Semiconductor laser 52 Second mount 53 Optical fiber 54 Wavelength selection filter 55a, 55b, 113, 114 Wiring electrode 57 P-side electrode 58 N-side electrode 59 Light receiving element 62, 112 Adhesive 63 Wavelength selection Gel 64 1.55 μm band signal light 65 1.3 μm band signal light 110 Semiconductor light receiving element 111 Mounting substrate 115 Gold wire

フロントページの続き (72)発明者 石野 正人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA02 BA11 CA37 DA03 DA11 DA16 5F049 MA04 MB07 NA10 NB01 SE09 SS04 TA03 TA05 TA06 TA14 WA01 Continued on the front page (72) Inventor Masato Ishino 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term (reference) 2H037 AA01 BA02 BA11 CA37 DA03 DA11 DA16 5F049 MA04 MB07 NA10 NB01 SE09 SS04 TA03 TA05 TA06 TA14 WA01

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の第1主面側に位置する光吸
収層と、受光部とを有する半導体受光素子であって、前
記受光部の近傍に形成された第1の電極が、断面が凸状
の凸部を有していることを特徴とする半導体受光素子。
1. A semiconductor light receiving element having a light absorbing layer located on a first principal surface side of a semiconductor substrate and a light receiving portion, wherein a first electrode formed near the light receiving portion has a cross section. A semiconductor light receiving element having a convex portion.
【請求項2】 前記受光部が前記半導体基板の第2主面
側に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体
受光素子。
2. The semiconductor light receiving device according to claim 1, wherein said light receiving section is located on a second main surface side of said semiconductor substrate.
【請求項3】 前記光吸収層の上に拡散領域が形成さ
れ、前記拡散領域の上に第2の電極が形成されているこ
とを特徴とする請求項2に記載の半導体受光素子。
3. The semiconductor light receiving device according to claim 2, wherein a diffusion region is formed on the light absorption layer, and a second electrode is formed on the diffusion region.
【請求項4】 前記第1の電極の有する凸部が複数個あ
ることを特徴とする請求項2又は請求項3のいずれかに
記載の半導体受光素子。
4. The semiconductor light receiving device according to claim 2, wherein the first electrode has a plurality of projections.
【請求項5】 前記受光部が前記半導体基板の第1主面
側に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体
受光素子。
5. The semiconductor light receiving device according to claim 1, wherein said light receiving portion is located on a first main surface side of said semiconductor substrate.
【請求項6】 前記光吸収層の上に拡散領域が形成さ
れ、前記拡散領域と電気的接続された第2の電極が形成
されていることを特徴とする請求項5に記載の半導体受
光素子。
6. The semiconductor light receiving device according to claim 5, wherein a diffusion region is formed on the light absorption layer, and a second electrode electrically connected to the diffusion region is formed. .
【請求項7】 前記第2の電極と前記光吸収層の間に絶
縁膜が形成されていることを特徴とする請求項6に記載
の半導体受光素子。
7. The semiconductor light receiving device according to claim 6, wherein an insulating film is formed between said second electrode and said light absorbing layer.
【請求項8】 前記拡散領域の上に接着層を介して両面
に誘電体多層膜を有するガラス基板が配置されているこ
とを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の半導体受
光素子。
8. The semiconductor light receiving device according to claim 6, wherein a glass substrate having a dielectric multilayer film on both sides is disposed on the diffusion region via an adhesive layer.
【請求項9】 前記第1の電極の有する前記凸部及び前
記第2の電極の有する前記凸部がそれぞれ複数個あるこ
とを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記
載の半導体受光素子。
9. The semiconductor according to claim 6, wherein a plurality of said convex portions of said first electrode and a plurality of said convex portions of said second electrode are provided. Light receiving element.
【請求項10】 前記受光部近傍に形成された断面が凸
状の凸部を有する第2の電極と、前記光吸収層の上に形
成された拡散領域の上に形成された電極配線と、前記半
導体基板及び前記光吸収層を貫通する貫通孔と、前記第
1の電極と前記電極配線とを電気的に接続するように前
記貫通孔に形成された導体とを有することを特徴とする
請求項2に記載の半導体受光素子。
10. A second electrode having a convex section having a convex cross section formed in the vicinity of the light receiving section, an electrode wiring formed on a diffusion region formed on the light absorbing layer, The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a through hole penetrating the semiconductor substrate and the light absorbing layer; and a conductor formed in the through hole so as to electrically connect the first electrode and the electrode wiring. Item 3. A semiconductor light receiving element according to item 2.
【請求項11】 前記導体と前記光吸収層及び前記半導
体基板との間に絶縁膜が形成されていることを特徴とす
る請求項10に記載の半導体受光素子。
11. The semiconductor light receiving device according to claim 10, wherein an insulating film is formed between said conductor, said light absorbing layer and said semiconductor substrate.
【請求項12】 前記半導体基板と前記第1の電極の間
に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項10
又は請求項11に記載の半導体受光素子。
12. The semiconductor device according to claim 10, wherein an insulating layer is formed between said semiconductor substrate and said first electrode.
Or a semiconductor light receiving element according to claim 11.
【請求項13】 前記受光部と前記光吸収層の間に、
1.3μm帯の信号光は吸収するが1.55μm帯の信
号光は吸収しないフィルタ層が設けられていることを特
徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の
半導体受光素子。
13. The method according to claim 12, wherein the light-receiving portion and the light-absorbing layer are
13. The semiconductor light receiving element according to claim 1, further comprising a filter layer that absorbs signal light in the 1.3 μm band but does not absorb signal light in the 1.55 μm band.
【請求項14】 出力信号光及び入力信号光を伝送する
光伝送路を内部に有する基板と、前記光導波路の一端部
に出力信号光を出射する半導体発光素子と、前記光伝送
路に設けられ、出力信号光の少なくとも一部を透過させ
るとともに入力信号光の少なくとも一部を前記光伝送路
の外部に導く光分光器と、前記基板上に設けられ、前記
光分光器により入力信号光が入射する受光部を有する半
導体受光素子を備えた受光モジュールであって、前記半
導体受光素子が、前記受光部の近傍に形成され、断面が
凸状の凸部を有する電極を備え、前記基板上の配線電極
と電気的に接続されていることを特徴とする受光モジュ
ール。
14. A substrate provided with an optical transmission path for transmitting output signal light and input signal light therein, a semiconductor light emitting element for emitting output signal light to one end of the optical waveguide, and provided on the optical transmission path. An optical splitter that transmits at least a part of the output signal light and guides at least a part of the input signal light to the outside of the optical transmission line; and an optical splitter provided on the substrate, where the input signal light is incident by the optical splitter. A light-receiving module including a semiconductor light-receiving element having a light-receiving section, wherein the semiconductor light-receiving element includes an electrode formed near the light-receiving section, the electrode having a convex section having a convex cross section, and wiring on the substrate. A light receiving module, which is electrically connected to an electrode.
【請求項15】 前記電極の凸部と前記配線電極の間に
接着剤が形成されていることを特徴とする請求項14に
記載の受光モジュール。
15. The light receiving module according to claim 14, wherein an adhesive is formed between the protrusion of the electrode and the wiring electrode.
【請求項16】 前記接着剤が、半田であることを特徴
とする請求項15に記載の受光モジュール。
16. The light receiving module according to claim 15, wherein the adhesive is solder.
【請求項17】 前記配線電極が凸部を有しており、前
記配線電極の凸部が、前記半導体受光素子の電極の凸部
と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求
項14ないし請求項16のいずれかに記載の受光モジュ
ール。
17. The semiconductor device according to claim 17, wherein the wiring electrode has a convex portion, and the convex portion of the wiring electrode is arranged at a position facing the convex portion of the electrode of the semiconductor light receiving element. The light receiving module according to any one of claims 14 to 16.
【請求項18】 前記半導体受光素子と前記基板の間に
波長選択材料が形成されていることを特徴とする請求項
14ないし請求項17のいずれかに記載の受光モジュー
ル。
18. The light receiving module according to claim 14, wherein a wavelength selecting material is formed between said semiconductor light receiving element and said substrate.
【請求項19】 前記波長選択材料が、1.3μm帯の
波長の信号光は吸収するが1.55μm帯の波長の信号
光は吸収しないものであることを特徴とする請求項14
ないし請求項18のいずれかに記載の受光モジュール。
19. The apparatus according to claim 14, wherein the wavelength selection material absorbs signal light having a wavelength in the 1.3 μm band but does not absorb signal light having a wavelength in the 1.55 μm band.
The light receiving module according to claim 18.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015169794A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical module and optical modulation device
WO2023188174A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide element, and optical modulation device and optical transmission apparatus using same

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