JP2638039B2 - 光集積回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第３図］ D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図、第２図］ H.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は光集積回路装置、特に複数のフォトダイオー
ドからなる光検知部が形成された半導体基板の光検知部
と別の部分上に半導体レーザ素子を配置し、半導体基板
の適宜な位置に配置したプリズムによって上記半導体レ
ーザ素子からのレーザ光を記録媒体側へ反射し、該記録
媒体からの戻り光をやはりプリズムによって光検知部の
各フォトダイオードへ導光するようにした光集積回路装
置に関する。

（B.発明の概要） 本発明は、上記の光集積回路装置において、 使用するプリズムを量産性のある方法で製造できるよ
うにするため、 プリズムの互いに平行な２つの主面にて半導体レーザ
素子からのレーザ光の記録媒体への反射、レーザ光から
の戻り光の入射、内面反射、フォトダイオードへの出射
を行うようにしたものである。

（C.従来技術）［第３図］ 半導体レーザ装置は光学式記録媒体に対して情報の記
録や再生を光学的に行う光学式ヘッドに光源として多く
用いられるようになっている。そして、従来の光学式ヘ
ッドは一般に光源からの光を対物レンズにより光学式記
録媒体（例えばコンパクトディスク、ビデオディスク
等）の表面上に集束し、その光学式記録媒体からの戻り
光をビームスプリッタにより受光装置側に反射し、受光
装置によりその戻り光を検出するようになっていた。

しかし、光学式ヘッドの小型化、構造の簡単化の要請
に応えるべき半導体レーザ素子と受光素子とを近接して
配置し、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を受
光素子形成面にて光学式記録媒体側に反射し、光学式記
録媒体からの戻り光を受光素子にて検出して信号の読み
取りを行うことが研究され、その結果の１つが実開昭61
−158970号公報により紹介されている。

そして、本願出願人は、上記公報に記載された技術を
更に発展させたものとして受光素子が形成された半導体
基板の該受光素子が形成されていない領域上に半導体レ
ーザ素子を固着すると共に半導体基板の受光素子形成領
域上にプリズムを固着した装置を開発し、それに関する
技術を特願昭61−38576、特願昭61−38575、特願昭61−
126318により提案した。

第３図はそのような光集積回路装置の一例を示すもの
である。図面において、１は半導体基板、2a、2bはフォ
トダイオード、３は該フォトダイオード2a、2bを含む複
数のフォトダイオードによって構成された光検知部で、
フォーカシング、トラッキング等のサーボ及び信号の読
取りを行う。４は半導体基板１の光検知部３とは別の領
域上に固着されたサブマウント、５は該サブマウント４
上にチップボンディングされた半導体レーザ素子で、レ
ーザ光出射端面が光検知部側を向くようにボンディング
されている。

６は側面形状が台形のガラスからなるプリズムで、そ
れの傾斜端面７が半導体レーザ素子側を向くようにして
底面8bにて半導体基板１の光検知部３上に接着されてい
る。9a、9b、9cはプリズム６の表面に形成された反射膜
で、アモルファスシリコン層とTiO層によって二層構造
に形成されている。該反射膜9a、9b、9cは傾斜端面７
と、底面8bのフォトダイオード2aに対応した部分と、上
面8aの中央部近傍に形成されている。10はプリズム６を
半導体基板１に接着する透明な接着剤である。

第３図に示したこの光集積回路装置においては、半導
体レーザ素子５から出射されたレーザ光をプリズム６の
傾斜端面７にて上側の図示しない記録媒体へ反射し、該
記録媒体からの戻り光を傾斜端面７にて受けてプリズム
６内に導き、その戻り光の一部がフォトダイオード2aに
より受光され、残りがプリズム６表面の反射膜9bによっ
て斜め上側へ反射される。この反射された戻り光はプリ
ズム６上面の反射膜9cによって反射されフォトダイオー
ド2bによって受光される。

（D.発明が解決しようとする問題点） ところで、第３図に示す光集積回路装置においては、
プリズム６は傾斜端面７と底面8bと上面8aの三つの面に
おいて光の反射、入射、出射が行われるので、その三つ
の面７、8b、8aを光学面に仕上げなければならない、ま
た、その三つの面に反射膜9a、9b、9cを形成しなければ
ならない。これは非常に面倒であり、また、プリズムの
小型化も難しい。というのは、ガラスをカッティングし
ただけては面粗度が大きくて光学面にはならないのでラ
ッピング必要であり、そしてプリズム６の端面７のラッ
ピングが非常に難しいからである。即ち、プリズム６を
形成する方法として透明板をウエハ状に形成し、その後
ダイシングすることが考えられ、この場合、そのダイシ
ングをする前に（換言すればウエハ状の段階で）、上
面、底面をラッピングしておけば、プリズムに細片化さ
れた状態では上面、底面のラッピングする必要がなく、
従って、プリズムの上面、底面のラッピングは特に面倒
ではない。また、プリズムの上面、底面の反射膜9b、9c
の形成もウエハの状態で行うことができるので困難とは
いえない。しかし、傾斜端面７を光学面にするラッピン
グ及びラッピング後の反射膜の形成はウエハ状の透明板
をダイシングして個々のプリズムに細片化した後でなけ
れば行うことができず、そして細片化した状態でプリズ
ムの端面をラッピングすることは容易なことではない。
従って、プリズムの形成が面倒で、プリズムの製造コス
トが高くなり、延いては光集積回路装置の高価格化を招
く。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、使用するプリズムを量産性のある方法で製造で
きるようにし、更にはプリズムの製造コストの低減を図
り、延いては光集積回路装置の低価格化を図ることを目
的とする。

（E.問題点を解決するための手段） 本発明光集積回路装置は上記問題点を解決するため、
プリズムの互いに平行な２つの主面にて半導体レーザ素
子からのレーザ光の記録媒体への反射、レーザ光からの
戻り光の入射、内面反射、フォトダイオードへの出射を
行うようにしたことを特徴とする。

（F.作用） 本発明光集積回路装置によれば、プリズムの平行な二
主面のみ光学面とすればよいので、プリズムをウエハ状
の透明板のダイシングによって形成することとし、その
形成にあたってダイシング前にウエハ状透明板の両主面
をラッピングして光学面に仕上げておけばダイシング後
には光学面に仕上げる作業は必要としない。従って、プ
リズムに細片化された状態でプリズムの端面をラッピン
グするという作業が必要でなくなり、その分プリズムの
製造コストが安くなる。また、光学面に反射膜を形成す
る必要がある場合においてはその反射膜を形成するに必
要な作業工数に関しても同様に工数の低減を図ることが
でき、製造コストの低減に貢献することができる。

（G.実施例）［第１図、第２図］ 以下、本発明光集積回路装置を図示実施例に従って詳
細に説明する。

第１図は本発明光集積回路装置の一つの実施例を示す
断面図である。

１は半導体基板、2a、2bはフォトダイオード、３は該
フォトダイオード2a、2bを含む複数のフォトダイオード
からなる光検知部、４はサブマウント、５は該サブマウ
ント４にチップボンディングされた半導体レーザ素子、
６は半導体基板１の光検知部３とサブマウント４との間
にその一端面７にて接着されたプリズムである。該プリ
ズム６の互いに平行な２つの主面8a、8bのうち半導体レ
ーザ素子側の主面8aには反射膜9a及び9cが形成され、反
半導体レーザ素子側の主面8bには反射膜9bが形成されて
いる。10はプリズム６の端面７を半導体基板１の表面に
接着する接着剤である。

この光集積回路装置においては、半導体レーザ素子５
から出射されたレーザ光はプリズム６の主面8aの反射膜
9aによって斜め上側に図示しない記録媒体へ反射され、
そのレーザ光の記録媒体からの戻り光がプリズム６の主
面8aの反射膜9aが形成された部分に戻り、そこから屈折
してプリズム６内に入る。このプリズム６内に入ったレ
ーザ光はプリズム６のもう一方の主面8bの反射膜9bが形
成された部分に達し、そこに達したレーザ光の一部が該
部分にて屈折してプリズム６からフォトダイオード2aへ
向けて出射され該フォトダイオード2aにて受光される。
また、主面8bの反射膜9bが形成された部分に達したレー
ザ光のうち残り光は反射膜9bにて内面反射され主面8aの
反射膜9cに達し、そこで内面反射され主面8bに向い、こ
の主面8bからフォトダイオード2bへ向けて出射され、該
フォトダイオード2bにより受光される。

この光集積回路装置のプリズム６は２つある主面9a、
9bのみが光学面とされ、その２つの主面9a、9bにおいて
レーザ光の入射、反射、出射がおこなわれ、他の面（端
面７もその一つ）はそれ等を行う面とはされていない。
従って、プリズム６は、ウエハ状の透明板を用意し、こ
の透明板の両主面をラッピングして光学面とし、該光学
面に反射膜9a、9c及び9bを形成し、しかる後ダイシング
をしてウエハ状の透明板を個々のプリズムに細分化する
という量産性に富んだ方法で製造することができる。勿
論、プリズム６の主面8a、8b以外の面はカッティングし
たままで良く、光学面にするラッピングは全く不要であ
り、また反射膜を形成する必要も全くない。従って、プ
リズム６の製造コストを安くすることができ、延いては
光集積回路装置の低価格化を図ることができる。

尚、この実施例においてはプリズム６の半導体基板１
に接着される端面７が主面8a、8bに対して斜めに形成さ
れている。従ってダイシングはウエハ状の透明板の主面
に対して直角ではなく斜めの角度で行うようにしなけれ
ばならない。というのは、半導体レーザ素子５からのレ
ーザ光を記録媒体へ反射し、該記録媒体からの戻り光を
フォトダイオード2a、2b等に分配するという役割をプリ
ズム６に担わせるにはプリズム６をその両主面8a、8bが
半導体基板１の表面と直角から稍傾くように接着する必
要があるからである。

尚、ダイシングをウエハ状の透明板の主面に対して直
角に行うことができるようにする場合には、第２図に示
す変形例のように半導体基板１表面のプリズム６を接着
する部分に異方性エッチングにより斜めの接着面12を形
成し、該接着面12にプリズム６の端面７を接着するよう
にすればよい。

（H.発明の効果） 以上に述べられたように、本発明光集積回路装置は、
プリズムが、互いに平行な二つの主面のうちの一方の主
面において少なくとも半導体レーザ素子からのレーザ光
の記録媒体への反射及び記録媒体からの戻り光の入射を
為し、他方の主面において少なくとも該戻り光の各フォ
トダイオードへの出射を為すようにされてなることを特
徴とするものである。

従って、本発明光集積回路装置によれば、プリズムの
平行な二主面のみ光学面とすればよいので、プリズムを
ウエハ状の透明板のダイシングによって形成するにあた
ってダイシング前にウエハ状透明板の両主面をラッピン
グして光学面に仕上げておけばダイシング後には光学面
に仕上げる作業は必要としない。従って、プリズムに細
片化された状態でプリズムの端面をラッピングするとい
う作業が必要でなくなりその分プリズムの製造コストが
安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明光集積回路装置の実施例を示す断面図、
第２図は本発明光集積回路装置の変形例を示す断面図、
第３図は光集積回路装置の従来例の一を示す断面図であ
る。 符号の説明 １……半導体基板、 2a、2b……フォトダイオード、 ３……光検知部、 ５……半導体レーザ素子、 ６……プリズム、 8a、8b……プリズムの主面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板の表面部に複数のフォトダイオ
   ードからなる光検知部が形成され、 半導体基板の光検知部とは別の領域上に半導体レーザ素
   子が配置され、 半導体基板の適宜の位置にプリズムが固定され、 上記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を上記プ
   リズムにて反射しそれの記録媒体からの戻り光を該プリ
   ズムによって上記光検知部の各フォトダイオードへ導光
   して該フォトダイオードにサーボのための検知及び／又
   はデータの読取りをさせる光集積回路装置において、 上記プリズムが、互いに平行な２つの主面のうちの一方
   の主面において少なくとも半導体レーザ素子からのレー
   ザ光の記録媒体への反射及び記録媒体からの戻り光の入
   射を為し、他方の主面において少なくとも該戻り光の各
   フォトダイオードへの出射を為すようにされてなる ことを特徴とする光集積回路装置