JP3197758B2 - Optical coupling device and manufacturing method thereof - Google Patents

Optical coupling device and manufacturing method thereof

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

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザと、フッ素化ポリイミドを構成材料とした光導波路とを、同一の基板上に一体化して構成し、半導体レーザからの出射光を、フッ素化ポリイミド導波路を介して外部に出射したり、また、光導波路に入射された外部からの光をフォトダイオードで検出する構造の光結合装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser, and an optical waveguide in which the fluorinated polyimide and constituent materials, constructed integrally on the same substrate, the light emitted from the semiconductor laser, fluorinated polyimide guide or emitted to the outside through the waveguide also relates to an optical coupling device having a structure for detecting light from the outside is incident on the optical waveguide by a photo diode.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザ等の半導体光素子と光導波路からなる光結合装置の一体化形成は、例えば、 Conventionally, integrated form of an optical coupler comprising a semiconductor optical device and the optical waveguide of the semiconductor laser or the like, for example,
春季応用物理学会予稿集29p−ZH−1,(1988 Spring Japan Society of Applied Physics, Preprint 29p-ZH-1, (1988
年),pp. Year), pp. 846(鈴木与志雄ら:「半導体光源、ガラス導波路集積化光素子の作製」)において発表されている。 846 (Yoshio Suzuki et al: "semiconductor light source, making the glass waveguide integrated optical devices") have been published in the. これは、図13(a)、(b)に示すように、スパッタ法などにより上部クラッド層15としてSiO 2膜(屈折率が低いためにクラッド層とする)等、コア層9 This is because, as shown in FIG. 13 (a), (b) , ( a cladding layer in the refractive index is low) SiO 2 film as an upper clad layer 15 by a sputtering method or the like, the core layer 9
としてSiN(屈折率が比較的高いためコア層とする) (The core layer since the refractive index is relatively high) SiN as
等を形成していたが、この方法ではビームの中心線とコア層とが斜めになるコア傾斜部10が形成されるために〔図13(a)〕、光が散乱し、またコア層とクラッド層の屈折率差Δnを小さく制御できないので、コア層9 While such has been formed and to in this way in which the center line and the core layer of the beam core inclined portion 10 to become obliquely is formed [FIG. 13 (a)], light is scattered, and the core layer and It can not be controlled to be small refractive index difference Δn of cladding layer, the core layer 9
を厚くすることができず、高々1μm程度であり、たとえ、光導波路の端面を半導体レーザ出射端面と数μmから十数μmのギャップを有するようにコア層9の端面をエッチングしたとしても〔図13(b)〕、半導体レーザの活性層7の高さと、光導波路のコア層9の高さの位置合わせはすこぶる困難であり、接続効率が悪いばかりでなく、半導体光素子と光導波路との間に空気などの隙間が発生することにより、半導体光素子端面に塵埃や、 Can not be a thicker, at most 1μm about, for example, [FIG even etched end face of the core layer 9 so as to have a gap of ten μm end face of the optical waveguide from the semiconductor laser emitting end face and several μm 13 (b)], the height of the active layer 7 of the semiconductor laser, the alignment of the height of the core layer 9 of the optical waveguide is exceedingly difficult, connection efficiency is not only bad for the semiconductor optical device and the optical waveguide by gaps such as air occurs between, and dust to the semiconductor optical device end face,
水滴などが付着するうえ、コア傾斜部10を除去する際に、例えばイオンエッチング等で除去するとイオン衝撃によって、半導体光素子に損傷が加えられ半導体光素子の特性の劣化を引き起こすという問題があった。 After the water drops are attached, when removing the core inclined portion 10, for example, is removed by ion etching or the like by ion bombardment damage to the semiconductor optical device has a problem of causing deterioration of characteristics of the semiconductor optical device applied . 一方、 on the other hand,
レジスト等に用いられているPMMA〔ポリ(メチルメタクリレート)〕等の有機物により光導波路を構成すると、屈折率差Δnを小さくすることができるのでコア層9を厚くすることができるメリットがあり、半導体レーザの活性層7の位置と、コア層9の位置合わせが容易となり光接続効率が向上するメリットがある。 When constituting the optical waveguide by organic substances such as PMMA [poly (methyl methacrylate)] used in the resist or the like, there is a merit capable of increasing the core layer 9 it is possible to reduce the refractive index difference [Delta] n, the semiconductor and the position of the active layer 7 of the laser, the alignment of the core layer 9 becomes light connection efficiency and ease is advantageous to improve. しかし、上記のPMMAなどの有機物の耐熱温度はせいぜい230 However, the heat resistance temperature of organic materials such as the above PMMA is at most 230
℃位であり、半導体レーザの作製の最終段階で行われる半導体レーザ基板の薄片化のための裏面研磨除去17 A ℃ position, the back surface polishing and removing 17 for thinning the semiconductor laser substrate to be performed in the final stage of manufacturing a semiconductor laser
(図10参照)、および裏面オーミック電極18(図1 (See FIG. 10), and the back ohmic electrode 18 (FIG. 1
0参照)の形成のために約400℃の熱処理を行う必要があり、このため半導体レーザと一体化して形成することは耐熱性などの問題があって極めて難しい。 0 reference) must perform a heat treatment at about 400 ° C. for the formation of, it is very difficult if there is a problem of heat resistance be formed integrally with this end semiconductor laser. それで、 So,
従来はいったん半導体レーザ基板の薄片化のための裏面研磨除去17と、裏面オーミック電極18を形成して半導体光素子を作製したうえで、その薄片化された基板を、別の基板に接着固定した状態で光導波路の作製を行わねばならないので、半導体光素子と光導波路を一体化して形成することは製造工程が複雑となり、かつ実用上問題があった。 A back surface polishing and removing 17 for conventional once flaked semiconductor laser substrate, upon which is producing a semiconductor optical device to form a backside ohmic electrode 18, the slices of the substrate was bonded to another substrate since must be carried out for manufacturing a optical waveguide in a state, be formed integrally with the semiconductor optical element and the optical waveguide manufacturing process is complicated, and there practical problem. また、この種の有機物をエッチングする際には、Tiなどの金属をマスクとして用いることから、コア層のエッチングや最終段階での光導波路のエッチングの後に、残留したTiなどの金属マスクの除去の際に、半導体基板を溶解する塩酸などの酸性液で溶解して除去するか、あるいはC−F(炭素−フッ素)系の反応性ガスでドライエッチングして除去することになり、 Further, when etching the kind of the organic material, since the use of metal such as Ti is used as a mask, after the etching of the optical waveguide by etching or the final stage of the core layer, the removal of the metal mask such as residual Ti when the dissolved in an acidic solution to remove either or C-F (carbon - fluorine) such as hydrochloric acid to dissolve the semiconductor substrate will be removed by dry etching based reactive gas,
ポリイミド光導波路や半導体レーザ基板が損傷されるという問題があって、従来は半導体光素子と一体化形成ができる光導波路は存在しなかった。 There is a problem that the polyimide optical waveguide and the semiconductor laser substrate is damaged, the conventional optical waveguide which can integrate forming the semiconductor optical device was not present.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述した従来技術における問題点を解消するものであって、 OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention has been made to solve the problems in the conventional technology.
半導体光素子と光導波路との光接続効率が良く、半導体光素子の損傷、劣化が少なく、耐熱性のある新規な光導波路を構成することにより半導体光素子と光導波路とを同一基板上に一体に作製することが可能な構造の高性能で耐久性に優れた光結合装置およびその製造方法を提供することにある。 Good semiconductor optical device and the optical connection efficiency between the optical waveguide, damage of the semiconductor optical device, less deterioration, integrally on the same substrate and the semiconductor optical element and the optical waveguide by configuring a new waveguide with a heat-resistant to provide an excellent optical coupling device and a manufacturing method thereof durable high performance that can be fabricated structure. そして、本発明は具体的に下記の課題を解決するものである。 Then, the present invention specifically to solve the following problems. (1)コア層とクラッド層の屈折率差Δnを小さくして、コア層の厚さを大きくして、半導体レーザの活性層と光導波路のコア層の中心線を同一高さにすることが容易に実現できるようにすること、またコア層の端面が基板と垂直(半導体光素子の端面と平行)となるように構成することにより光接続効率を向上させる。 (1) the refractive index difference Δn of the core layer and the cladding layer is small, by increasing the thickness of the core layer, to be the center line of the active layer and the optical waveguide core layer of the semiconductor laser at the same height it to be easily realized, also improves the optical coupling efficiency by the end face of the core layer is configured such that the substrate and vertical (parallel to the end face of the semiconductor optical device). (2)半導体光素子の作製プロセスにおけ最高温度40 (2) maximum temperature 40 put on the manufacturing process of the semiconductor optical device
0℃に耐えられる耐熱性のある光導波路を実現する。 0 ℃ to withstand a heat resistance to achieve an optical waveguide. (3)半導体光素子の端面の保護と電極パッドの設置を同時に実現する。 (3) is realized at the same time establishment of protection and the electrode pads of the end face of the semiconductor optical device. (4)フッ素化ポリイミド光導波路のエッチング後に残留するマスクの除去が光導波路および半導体光素子に損傷、劣化を与えないようなマスクを選択する。 (4) removal of the mask remaining after the etching of the fluorinated polyimide waveguides damage to the optical waveguide and the semiconductor optical device, to select a mask not give degradation.

【0004】 [0004]

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題を解決するために、本発明の光結合装置およびその製造方法は、特許請求の範囲に記載されているような構成とするものである。 In order to solve the above problems of the present invention SUMMARY OF THE INVENTION The optical coupling device and its manufacturing method of the present invention is a structure as described in the appended claims. すなわち、請求項1に記載のように、半導体レーザ基板と、該半導体レーザ基板上に、フッ素含有量がそれぞれ異なるフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラツド層を積層した三層構造の光導波路を一体に構成した光結合装置であって、 That is, as described in claim 1, and the semiconductor laser substrate, the semiconductor laser substrate, lower cladding layer fluorine content is formed of different fluorinated polyimide, respectively, a three-layer structure of a core layer and an upper Kuratsudo layer the optical waveguide to an optical coupling device which is constructed integrally,
半導体レーザの出射端面を 、上記フッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層と同じ組成のフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドで被覆し、フッ素含有量の少ないフッ素化ポリイミドからなるコア層の端面と、半導体レーザの出射端面との間にギャップを設け、かつ半導体レーザ基板の活性層の中心線がコア層の中心線とほぼ同一高さにあって、上記コア層よりもフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドにより上記ギャップを埋めると共に、上記コア層上に上部クラッド層を形成した構造とするものである。 The exit end face of the semiconductor laser, covered with more fluorinated polyimide fluorine content of the same composition as the lower cladding layer made of the fluorinated polyimide, and the end surface of the core layer composed of fewer fluorinated polyimide fluorine content, the semiconductor a gap between the exit end face of the laser is provided, and there center lines of the active layer of the semiconductor laser substrate at substantially the same height as the centerline of the core layer, with many fluorinated fluorine content than the core layer together fill the gap by polyimide, in which the structure forming the upper clad layer to the core layer. また、請求項2に記載のように、フォトダイオ Further, as described in claim 2, photodiode
ード基板と、該フォトダイオード基板上に、フッ素含有 And over de board, to the photodiode on the substrate, the fluorine-containing
量がそれぞれ異なるフッ素化ポリイミドよりなる下部ク Lower click amount is composed of different fluorinated polyimide, respectively
ラッド層、コア層および上部クラツド層を積層した三層 Rudd layer, three-layer laminated core layer and the upper Kuratsudo layer
構造の光導波路を一体に構成した光結合装置であって、 An optical waveguide structure to an optical coupling device which is constructed integrally,
フォトダイオードの受光端面を、上記フッ素化ポリイミ The light-receiving end surface of the photodiode, the fluorinated polyimide
ドよりなる下部クラッド層と同じ組成のフッ素含有量の Doyori composed of the same composition as the lower cladding layer of fluorine content
多いフッ素化ポリイミドで被覆し、フッ素含有量の少な Covered with many fluorinated polyimide, the fluorine content small
いフッ素化ポリイミドからなるコア層の端面と、フォト The end face of the core layer made have a fluorinated polyimide, photo
ダイオードの受光端面との間にギャップを設け、かつフ The gap between the light-receiving end face of the diode is provided, Katsufu
ォトダイオード基板の活性層の中心線がコア層の中心線 Center line center line of the photodiode substrate active layer of the core layer
とほぼ同一高さにあって、上記コア層よりもフッ素含有 In the substantially same height as the fluorine-containing than the core layer
量の多いフッ素化ポリイミドにより上記ギャップを埋め Fill the gap by the amount of many fluorinated polyimide
ると共に、上記コア層上に上部クラッド層を形成した構 Rutotomoni, structure forming the upper clad layer to the core layer
造とするものである。 It is an elephant. そして、 請求項3に記載のように、請求項1 または請求項2において、フッ素化ポリイミドは、酸二無水物である6FDA〔2,2-Bis(3,4-dic Then, as described in claim 3, in claim 1 or claim 2, fluorinated polyimides are acid dianhydride 6FDA [2,2-Bis (3,4-dic
arboxyphenyl)hexafluoropropane Dianhydride…2,2- arboxyphenyl) hexafluoropropane Dianhydride ... 2,2-
ビス(3,4-ジカーボキシフェニール)ヘキサフルオロプロパン ジアンハイドライド〕およびPMDA〔Pyromel Bis (3,4-di-carbonate carboxymethyl Phenylalanine) hexafluoropropane dianhydride] and PMDA [Pyromel
litic Dianhydride…ピロメリティック アンハイドライド〕と、フッ素化ジアミンであるTFDB〔2,2-Bis(t litic Dianhydride ... and pyromellitic anhydride], is a fluorinated diamine TFDB [2,2-Bis (t
rifluoromethyl)-4,4′-diaminobiphenyl…2,2-ビス(トリフルオロメチル)-4,4′-ジアミノビフェニール〕との重合・脱水反応に基づいて生成されるフッ素化ポリイミドを用いるものである。 rifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl ... 2,2- bis (is to use a fluorinated polyimide which is generated based on the polymerization and dehydration reaction with trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl biphenyl]. また、本発明は請求項 The present invention also claims
に記載のように、請求項1に記載の光結合装置を製造する方法であって、半導体レーザの電流供給領域の電極<br/>パッド上に設ける電極膜を、酸素プラズマに耐性のある金または白金、もしくは金または白金を主成分とする合金を用いて形成する工程と、半導体レーザ電極パッドの上に、光導波路を構成するフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の三層を積層した後、該フッ素化ポリイミドよりなる三層を、 As described in 4, wherein a method of manufacturing an optical coupling device according to claim 1, the electrode film provided on the electrode <br/> pad of the current supply region of the semiconductor laser, the resistance to oxygen plasma forming an alloy whose main component is gold or platinum, or gold, or platinum, on the electrode pads of the semiconductor laser, a lower clad layer made of fluorinated polyimide which constitutes the optical waveguide, the core layer and an upper after stacking the three layers of the cladding layers, the three layers consisting of said fluorinated polyimide,
シリコーンベースの感光性レジストをマスクとして、酸素プラズマによりエッチングする工程と、上記上部クラッド層の形成後に、酸素プラズマにより光導波路を形成するためのエッチングを行うと同時に、電極パッド部の金、白金、もしくはこれらの合金からなる電極膜の表面まで、積層されたフッ素化ポリイミドよりなる三層をエッチングして、電極部の窓開けを行い電極パッドとする工程を、少なくとも含む光結合装置の製造方法とするものである。 Silicone-based photosensitive resist as a mask, and etching by oxygen plasma, after formation of the upper cladding layer, and at the same time etched for forming an optical waveguide by oxygen plasma, a gold electrode pad portion, platinum, or to the surface of the electrode film consisting of an alloy, the three layers consisting of laminated fluorinated polyimide by etching, the step of the electrode pads do not open the window of the electrode portion, and the method of manufacturing an optical coupling device comprising at least it is intended to. また、本発明は請求項5に記載のように、請 Further, the present invention is as claimed in claim 5,請
求項2に記載の光結合装置を製造する方法であって、フ A method of manufacturing an optical coupling device according to Motomeko 2, off
ォトダイオードの電流取り出し領域の電極パッド上に設 Current extraction set on the electrode pad region of the photodiode
ける電極膜を、酸素プラズマに耐性のある金または白 The kicking electrode film, gold or white is resistant to oxygen plasma
金、もしくは金または白金を主成分とする合金を用いて Gold, or a gold or platinum, an alloy mainly containing
形成する工程と、フォトダイオードの電極パッドの上 Forming, on the electrode pads of the photodiode
に、光導波路を構成するフッ素化ポリイミドよりなる下 A lower consisting of fluorinated polyimide constituting the optical waveguide
部クラッド層、コア層および上部クラッド層の三層を積 Part cladding layer, the product of the three layers of the core layer and the upper clad layer
層した後、該フッ素化ポリイミドよりなる三層を、シリ After the layers, the three layers consisting of said fluorinated polyimide, Siri
コーンベースの感光性レジストをマスクとして、酸素プ The corn-based photosensitive resist as a mask, oxygen-flop
ラズマによりエッチングする工程と、上記上部クラッド And etching by plasma, the upper cladding
層の形成後に、酸素プラズマにより光導波路を形成する After formation of the layer, forming an optical waveguide by oxygen plasma
ためのエッチングを行うと同時に、電極パッド部の金、 Simultaneously etched for, gold electrode pad portion,
白金、もしくはこれらの合金からなる電極膜の表面ま Platinum or the surface of the electrode film consisting of an alloy, or
で、積層されたフッ素化ポリイミドよりなる三層をエッ In, edge three layer made of laminated polyimide fluoride
チングして、電極部の窓開けを行い電極パッドとする工 And quenching, engineering to the electrode pad performs the open window of the electrode portion
程を、少なくとも含む光結合装置の製造方法とするもの The degree, which the method of manufacturing an optical coupling device comprising at least
である。 It is. また、本発明は請求項6に記載のように、請求 Further, the present invention is as claimed in claim 6, wherein
項4または請求項5記載の光結合装置の製造方法におい 4. or the method of manufacturing the smell of an optical coupler according to claim 5, wherein
て、光導波路を構成するフッ素化ポリイミドよりなる下 Te, below consisting fluorinated polyimide constituting the optical waveguide
部クラッド層、コア層および上部クラッド層の三層を積 Part cladding layer, the product of the three layers of the core layer and the upper clad layer
層する工程において、酸二無水物とフッ素化ジアミンの In the process of the layer, acid dianhydride and a fluorinated diamine
重合・脱水反応により生成されるフッ素化ポリイミドを Fluorinated polyimide produced by polymerization and dehydration reaction
積層する光結合装置の製造方法とするものである。 It is an method for manufacturing an optical coupling device for laminated. そして、上記のシリコーンベースの感光性レジスト(SPP Then, the above silicone-based photoresist (SPP
…silicone-basedpositive photoresist)は、アセチル化された〔ポリ(フェニールシルセスキオキサン)…po ... silicone-basedpositive photoresist) was acetylated [poly (phenylene over silsesquioxane) ... po
ly(phenylsilsesquioxane)〕と感光剤であるジアゾナフトキノン(diazonaphthoqinone)を含有するポジティブの感光性レジストである。 Is a positive photosensitive resist containing ly (phenylsilsesquioxane)] and a photosensitive agent diazonaphthoquinone (diazonaphthoqinone). 本発明の光結合装置およびその製造方法において、従来技術と異なる具体的な点を挙げると、 (1)光導波路の下部クラッド層および上部クラッド層のみで半導体光素子(半導体レーザ及びフォトダイオード)端面を被覆するものである。 In the optical coupling device and its manufacturing method of the present invention, the prior art differs from concrete include points, (1) a lower cladding layer and the semiconductor optical element only in the upper cladding layer (semiconductor laser and a photodiode) of the optical waveguide end surface it is intended to cover the. (2)光導波路の材料として、耐熱性が高く、しかもコア層とクラッド層の屈折率差Δnを小さく制御できるフッ素化ポリイミドを使用すると同時に、電極パッドの最上層の電極膜にAuやPt、もしくはこれらの金属を主成分とする合金を用いるものである。 (2) as a material of the optical waveguide, high heat resistance, yet at the same time by using the fluorinated polyimide which can control small refractive index difference Δn of the core layer and the cladding layer, Au or Pt on the uppermost electrode film of the electrode pads, or it is to use an alloy mainly containing these metals. (3)クラッド層およびコア層を形成した後、コア層と半導体レーザ端面との間にギャップを設け、コア部をエッチングした後、そのギャップを下部クラッド層と同じ材質のフッ素化ポリイミドで埋め込む構造とする。 (3) After the formation of the cladding layer and the core layer, the gap between the core layer and the semiconductor laser facet is provided, after the core portion by etching, embedding the gap fluorinated polyimide of the same material as the lower cladding layer structure to. (4)フッ素化ポリイミド光導波路におけるコア層の端面の形成および三層構造を形成するために、フッ素化ポリイミド層で覆われた電極パッドの窓開けを行うためにSPPレジストをマスクとして酸素プラズマによりエッチングすることにより、同一基板に一体に構成された光結合装置を作製する。 (4) in order to form a form and a three-layer structure of the end face of the core layer in the fluorinated polyimide optical waveguide, by oxygen plasma SPP resist as a mask to perform open window of the electrode pads covered with fluorinated polyimide layer by etching, to produce an optical coupling device which is formed integrally on the same substrate.

【0005】 [0005]

【作用】本発明の光結合装置は、請求項1および請求項2に記載のように、半導体レーザ基板と同一の基板上に一体化して形成した光導波路を耐熱性の高いフッ素化ポリイミドにより作製しているので、半導体光素子の製造工程における最高加熱温度400℃においても変質することがなく、半導体光素子の製造プロセスにおいて十分に耐久性があるため、半導体レーザやフォトダイオードなどの半導体光素子との一体化を容易に実現することができる。 [Action] optical coupler of the present invention, prepared as described in claims 1 and 2, an optical waveguide formed integrally on the semiconductor laser substrate and the same substrate by high fluorinated polyimide heat-resistant since it has to, without even altered at the maximum heating temperature 400 ° C. in a manufacturing process of a semiconductor optical device, since it is sufficiently durable in the manufacturing process of the semiconductor optical device, semiconductor optical device such as a semiconductor laser or a photodiode integration with can be easily realized. また、半導体光素子端面を高耐熱性のみならず耐腐食性の高いフッ素化ポリイミドで覆っていることから、水滴、塵埃などが端面に付着して半導体レーザの反射率の変化を引き起こすことがなく安定した半導体レーザの光出力特性、およびフォトダイオードの暗電流特性が得られる。 Further, the semiconductor optical device end face because it is covered with a high heat resistance not only corrosion highly fluorinated polyimide, water droplets, without causing a change in reflectance of the semiconductor laser such as dust adheres to the end face stable semiconductor laser optical output characteristics, and the dark current characteristics of the photodiode can be obtained. さらに、コア層とクラッド層の屈折率差Δ Further, the refractive index difference between the core layer and the cladding layer Δ
nを小さくできることから、コア層を厚くでき、半導体レーザの活性層とコア層の位置合わせが容易になると共に、半導体光素子のエッチドミラー面側にコア層のエッチドミラーが形成されているために、光散乱が少なく高い光接続効率で再現性よく作製することができる。 Because it can reduce n, can thicken the core layer, the alignment of the active layer and the core layer of the semiconductor laser with is facilitated, etched mirrors of the core layer is formed on the etched mirror surface side of the semiconductor optical device for, it is possible to light scattering is produced reproducibly at least high optical connection efficiency. そして、本発明の光結合装置の製造方法は、請求項3に記載のように、光導波路のエッチング後に残留したマスクが半導体レーザ基板および光導波路に損傷を与えることがなく、容易にマスクの除去ができることから良好な光導波路の伝達特性が得られる。 The method of manufacturing an optical coupling device of the present invention, as described in claim 3, the mask remaining after the etching of the optical waveguide without damaging the semiconductor laser substrate and an optical waveguide, readily removing the mask transfer characteristics of a good optical waveguide since it can be obtained.

【0006】 [0006]

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いてさらに詳細に説明する。 Examples of the present invention to the examples described below in more detail with reference to the drawings. 図1(a)、(b)は、本発明の実施例で例示する光結合装置の構成を示す模式図である。 Figure 1 (a), (b) is a schematic diagram showing the configuration of an optical coupling device described in the embodiment of the present invention. 本実施例においては、半導体光素子として半導体レーザを用いた場合について説明する。 In the present embodiment describes the case of using a semiconductor laser as a semiconductor optical device. 本発明の光結合装置を実現するために、酸二無水物である6FDAとPM In order to realize an optical coupling device of the present invention, an acid dianhydride 6FDA and PM
DAの2種類と、フッ素化ジアミンTFDBとの混合物を作製した。 Two and DA, to produce a mixture of fluorinated diamine TFDB. すなわち、酸二無水物/フッ素化ジアミン:6FDA/TFDB(屈折率は波長λ:0.84μ That is, dianhydride / fluorinated diamine: 6FDA / TFDB (refractive index wavelength λ: 0.84μ
mに対して1.59)と、酸二無水物/フッ素化ジアミン:PMDA/TFDB(屈折率は波長λ:0.84μ And against 1.59) m, dianhydride / fluorinated diamine: PMDA / TFDB (refractive index wavelength λ: 0.84μ
mに対して1.53)の混合比を変えた2種類のフッ素化ポリイミド(両者の屈折率は波長λ0.84μmに対して1.533と1.541で屈折率差Δn:0.00 Refractive index difference 1.533 and 1.541 with respect to two kinds of fluorinated polyimide (refractive index of both wavelength λ0.84μm for changing the mixing ratio of 1.53) with respect to m [Delta] n: 0.00
8)重合体をあらかじめ作製した。 8) was prepared in advance of the polymer. まず、図1(a)、 First, FIG. 1 (a),
(b)に示すように、厚さ350μm程度の半導体レーザ基板(GaAs基板)1に、3つの量子井戸構造の活性層を持つ半導体レーザ部2を多数作製しておく。 (B), the one semiconductor laser substrate having a thickness of about 350 .mu.m (GaAs substrate), should be made a number of semiconductor laser unit 2 having an active layer of the three quantum well structure. その一つの半導体レーザのワンチップに相当する寸法は約0.8×1.0mm位である。 Dimension corresponding to the one of the semiconductor laser of the one-chip is about 0.8 × 1.0 mm position. ここで、電極について説明する。 It will now be described electrodes. 図2(a)は、図1(b)のA−A断面、図2 A-A cross section in FIG. 2 (a), FIG. 1 (b), the 2
(b)は、図1(b)のB−B断面を示し、以下図11 (B) shows the cross section B-B of FIG. 1 (b), the following 11
まで同様に表示した。 It was displayed in the same way up to. 図2(a)、(b)に示すように、半導体レーザの 電流注入領域3ではAuZnNi FIG. 2 (a), the (b), the semiconductor laser in the current injection region 3 of AuZnNi
のオーミックコンタクを形成し、それ以外の部分はSi Ohmic contactee is formed of, other portions Si
2やSi 34などの絶縁膜を、半導体レーザ部2から電極パッド部4まで被覆しておき、その上に電極の密着性を良くするためにCrなどの膜を薄く形成し、AuやPtもしくはこれらの金属を主成分とする合金からなる電極膜5を形成する。 An insulating film such as O 2 or Si 3 N 4, leave the coating from the semiconductor laser unit 2 to the electrode pad portions 4, formed thin film such as Cr in order to improve the adhesion of the electrode thereon, Au and Pt or forming the electrode film 5 made of an alloy mainly containing these metals. この場合、半導体レーザ部2のエッチドミラー6の深さは、活性層7から下へ5.5μ In this case, etched depth of the mirror 6 of the semiconductor laser unit 2, 5.5Myu from the active layer 7 downward
m、上へ2.5μmの合計8μmの厚さを、純塩素の反応性ガスを用いてエッチングした。 m, the total thickness of 8μm of 2.5μm onto and etched using pure chlorine of the reactive gas. 次に、光導波路の下部クラッド層8を形成するために屈折率1.533のフッ素化ポリイミドを塗付した後、ベークして脱水反応を起こさせ、半導体レーザ部2はもちろんのこと、電極パッド部4のすべてを被覆した〔図3(a)、(b)〕。 Then, after subjecting the coating fluorinated polyimide having a refractive index 1.533 to form a lower cladding layer 8 of the optical waveguide, and baked to cause a dehydration reaction, a semiconductor laser unit 2 is, of course, the electrode pads were coated all parts 4 [Fig. 3 (a), (b)].
上記フッ素化ポリイミドの厚さは半導体レーザ端面近傍を除いたところでは、目標値4μmに対して3.9μm The thickness of the fluorinated polyimide at excluding the vicinity of the semiconductor laser end surface, 3.9 .mu.m with respect to the target value 4μm
の厚さであった。 It had a thickness of. 引き続きコア層9を形成するために、 To form the core layer 9 continues,
クラッド層と屈折率の異なる1.541のフッ素化ポリイミドを塗付・焼結した〔図4(a)、(b)〕。 Fluorinated polyimide different from the cladding layer refractive index 1.541 was coated with and sintered [FIG 4 (a), (b)]. この場合、屈折率差Δnを0.008と小さく制御できることから、シングルモードが得られるコア層9の厚さは3.5μmであるので、このときのコア層9の厚みの目標を3μmとした。 In this case, the refractive index difference Δn because it can control small as 0.008, the thickness of the core layer 9 which is a single mode is obtained is a 3.5 [mu] m, the target thickness of the core layer 9 at this time was set to 3μm . 実際には3.0μmの厚みのほぼ目標値どおりに形成できた。 In fact it could be formed in almost the target value as expected of 3.0μm thickness. この後、図5(a)、(b) Thereafter, FIG. 5 (a), (b)
に示すように、光を導波するための伝搬路を酸素プラズマに曝された部分がSiO 2変質層12に変化するシリコーンベースのポジティブの感光性レジストであるSP As shown in, SP exposed portions of the propagation path for guiding light to the oxygen plasma is a photosensitive resist silicone-based positive varying the SiO 2 alteration layer 12
Pレジスト11を用いて、ホトリソグラフィをした後、 Using P resist 11, after photolithography,
酸素ガス雰囲気中で半導体レーザの端面近傍に形成されるコア傾斜部10を、反応性エッチングにより除去した。 The core inclined portion 10 formed in the vicinity of an end face of the semiconductor laser in an oxygen gas atmosphere was removed by reactive etching. なお、本実施例では電極パッド部4の上に形成されるコア層9はエッチングしなかった。 In this embodiment the core layer 9 formed on the electrode pad 4 was not etched. この時のエッチング深さは多少オーバぎみで約4μmであった。 Etching depth in this case was about 4μm somewhat over Gimi. コア層9 Core layer 9
の端面と半導体レーザの端面との間に、10μmのギャップ(隙間)13を形成した。 Between the end face and the end face of the semiconductor laser, to form a 10μm gap (clearance) 13. この反応性エッチングにおいて、下部クラッド層8は、半導体レーザ上に残された状態となっている。 In the reactive etching, the lower cladding layer 8 is in a state left on the semiconductor laser. したがって、本実施例のようにコア層9をオーバエッチングしても半導体レーザ端面がフッ素化ポリイミドで覆われているため、エッチングの際のイオン衝撃を半導体レーザ端面が受けることがないことから、後述するように、半導体レーザの特性の劣化を引き起こすことはない。 Therefore, since the semiconductor laser facet be over-etched core layer 9 as in this embodiment is covered with a fluorinated polyimide, an ion bombardment during the etching since it is never semiconductor laser facet is subjected, later as to, not cause deterioration of characteristics of the semiconductor laser. また、最終的に裏面電極形成後に電流を注入した場合に、コア層の中心はエッチングの底面から5.4μmで、活性層7の高さ5.5μmとのずれは約0.1μmしかないので、コア層が3μmと厚いために十分に半導体レーザの活性層7から出射したビームはコア層9内へ伝達されていく。 Further, when the finally injected current after the back electrode formed at 5.4μm center of the core layer from the bottom of the etching, the displacement is only about 0.1μm between the height 5.5μm active layer 7 , the beam core layer is emitted from the active layer 7 sufficiently semiconductor laser to 3μm and thick will be transmitted to the core layer 9. コア層9上に残されたSPPレジスト11の表面が、酸素プラズマに曝されSiO 2に変化してSiO 2変質層12が形成されているため、10%の緩衝フッ酸に数秒ほど浸漬し、ソルファインTMを用いて除去しエチルアルコールでリンスすると、フッ素化ポリイミド層が損傷されることなく、S Surface of the SPP resist 11 left on the core layer 9, since the SiO 2 affected layer 12 is exposed to an oxygen plasma changed to SiO 2 is formed, was immersed a few seconds to 10% of the buffered hydrofluoric acid, removal rinsed with ethyl alcohol using a Sol fine TM, without fluorinated polyimide layer is damaged, S
PPレジスト11のみがきれいに除去された〔図6 Only PP resist 11 is removed cleanly [6
(a)(b)〕。 (A) (b)]. その後、再度、フッ素化ポリイミドよりなるクラッド材を、下部クラッド層8形成と同様の手順で塗付・焼結して、上部クラッド層15を形成すると同時に、半導体レーザとコア層9との間にあるギャップ13をも埋めた〔図7(a)、(b)〕。 Then, again, a clad material consisting of fluorinated polyimide, by coating with and sintering in the same procedure as the lower clad layer 8 is formed, and at the same time to form the upper cladding layer 15, between the semiconductor laser and the core layer 9 filling even a certain gap 13 [Figure 7 (a), (b)]. また、フッ素化ポリイミドの粘度が高いために平坦化にも有効で、塗布・ベーク後、半導体レーザ端面付近のギャップ13部の段差は大幅に減少した。 Further, also effective in planarization due to the high viscosity of the fluorinated polyimide, after coating and baking, the step of the gap 13 parts near the semiconductor laser facet is significantly reduced. この三層構造のフッ素化ポリイミドを、先に作製した半導体レーザ部2と光軸の合致した光導波路とするために、SPPレジスト11を用いたホトリソグラフィ技術と、酸素プラズマによる反応性イオンエッチング加工により光導波路16を形成すると同時に、電極パッド部4上のフッ素化ポリイミド層を窓開けして、電極膜(Au)5を露出させた〔図8 Fluorinated polyimide of this three-layer structure, in order to match the optical waveguide of the semiconductor laser unit 2 and the optical axis previously prepared, and photolithography using SPP resist 11, reactive ion etching with oxygen plasma simultaneously forming an optical waveguide 16 by the fluorinated polyimide layer on the electrode pad portion 4 opened window to expose the electrode film (Au) 5 [8
(a)、(b)〕。 (A), (b)]. なお、図9は半導体レーザ基板のワンチップを示す平面図で、光導波路(三層構造)16の位置を示す。 Note that FIG. 9 is a plan view showing a one-chip semiconductor laser substrate, showing the position of the optical waveguide (three-layer structure) 16. さらに、半導体レーザの裏面電極形成のために、約280μmほど半導体レーザ基板の薄片化のための裏面研磨除去17を行い、約70μm近くまで薄片化し、裏面オーミック電極18形成のために、AuGe Furthermore, because of the back electrode formed of a semiconductor laser, about 280μm as performed backside polishing removal 17 for thinning the semiconductor laser substrate, thinned to about 70μm close, because of the back ohmic electrode 18 formed, AuGe
Ni合金を抵抗加熱により蒸着して、ベーク炉で400 The Ni alloy is deposited by resistance heating, 400 in baking furnace
℃で20秒ほど焼成し、図10(a)、(b)に示す本発明の半導体レーザと光導波路を同一基板上に形成した光結合装置を得た。 ℃ in and fired about 20 seconds, FIG. 10 (a), the obtain a light coupling device to form on the same substrate semiconductor laser and the optical waveguide of the present invention shown in (b). 図10(a)、(b)に示すように、本発明の光結合装置は、耐熱性、かつ耐食性の良好なフッ素化ポリイミドからなる光導波路(三層構造)により、半導体レーザあるいはフォトダイオード等の半導体光素子を覆う形をとっているので、素子の端面に塵埃とか水滴が付着することがなく、使用可能な環境条件が緩和される。 FIG. 10 (a), the (b), the optical coupling device of the present invention, heat resistance, and the optical waveguide made of good fluorinated polyimide corrosion resistance (three-layer structure), a semiconductor laser or a photodiode or the like since the form covering the semiconductor optical device, without adhering dust Toka water droplets on the end face of the element, the available environmental conditions are relaxed. また、フッ素化ポリイミドを使用することによって、コア層とクラッド層の屈折率差Δnが小さくできるので、コア層9を厚くすることができ、半導体レーザの活性層7との高さの調整が容易となり、しかもコア層9の端面を半導体光素子端面と平行にエッチングして除去することができるため、半導体光素子からの出射あるいは半導体光素子への入射の際に散乱光が少なく、 Further, by using a fluorinated polyimide, the refractive index difference Δn of the core layer and the cladding layer can be reduced, it is possible to increase the thickness of the core layer 9, easy height adjustment of the active layer 7 of the semiconductor laser next, yet it is possible to remove etched parallel to the semiconductor optical device end face of the end face of the core layer 9, less scattered light in the exit or entrance to the semiconductor optical device from the semiconductor optical device,
光接続効率を大幅に向上させることができる。 The optical connection efficiency can be greatly improved. 次に、フッ素化ポリイミドからなる導波路の作製による半導体レーザ特性の劣化の有無を確認するために、図11に示すように、窓開けした電極パッド4に、測定用プローブ2 Next, in order to confirm the presence or absence of deterioration of the semiconductor laser characteristics by manufacturing a waveguide made of fluorinated polyimide, as shown in FIG. 11, the electrode pads 4 which windows are opened, the measuring probe 2
4を当てて、電流を半導体レーザ部2に注入して半導体レーザを発光させた。 4 against and allowed the semiconductor laser to emit light by injecting current to the semiconductor laser unit 2. その注入電流I(mA)と出力光L(mW)との関係を、図12に示す。 The relationship between the injected current I and (mA) and the output light L (mW), shown in Figure 12. 半導体レーザ端面が空気でなく、屈折率が約1.5のポリイミド導波路が接触し、半導体レーザ共振面(端面)の反射率が低下することから、若干発振のためのしきい値電流は低下するが、発振出力勾配などまったく低下は認められなかった。 Rather semiconductor laser facet is air, polyimide waveguide having a refractive index of about 1.5 is contacted, since the reflectance of the semiconductor laser resonator surface (end surface) is reduced, the threshold current for the slight oscillation reduction Suruga, decreased at all, such as oscillation output gradient was observed. また、上記のI−L特性から分るように、光接続効率が1dB以下と優れた結果が得られた。 Moreover, as can be seen from the above I-L characteristics, as a result of optical coupling efficiency and excellent less 1dB it was obtained. 上述したように、本実施例では、半導体光素子として半導体レーザを取り上げ説明したが、フォトダイオードでも同じであり、このフォトダイオードの場合、光はフッ素化ポリイミド導波路をを伝達した後、フォトダイオード端面の活性層に入射され、上部オーミックコンタクト領域から電極パッド部において、フォトダイオードに入射した光量に相当する電流が引き出せる。 As described above, in the present embodiment has been described taken a semiconductor laser as a semiconductor optical device, the same also in the photodiode, when the photodiode, after the light which transmits the fluorinated polyimide waveguide, a photodiode is incident on the active layer of the end face, the electrode pad portion from the upper ohmic contact region, can be drawn current corresponding to the amount of light incident on the photodiode. 光の伝達の向きがフォトダイオードと半導体レーザとで異なるだけであって、構造的にはまったく同じである。 A is the direction of the transmission of light only different between the photodiode and the semiconductor laser, in structure it is exactly the same. また、半導体レーザ基板として上記実施例ではGaAs基板を使用したが、その他、InP基板などのよりバンドギャップの小さい高波長用の基板を用いても本実施例と同様の効果が得られるものであり、本発明は半導体レーザ基板の種類を限定するものではない。 Although using GaAs substrate in the above embodiment as the semiconductor laser substrate, other, be a substrate for small high wavelength more band gap, such as InP substrate are those the same effect as this embodiment can be obtained the present invention is not intended to limit the type of the semiconductor laser substrate.

【0007】 [0007]

【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の光結合装置およびその製造方法は、以下に示す効果がある。 As has been described in detail, according to the present invention, the optical coupling device and its manufacturing method of the present invention has an effect shown below. (1)半導体光素子(半導体レーザあるいはフォトダイオード)端面をはじめ、電極パッド以外がフッ素化ポリイミドで覆われているために、端面に塵埃とか水滴が付着することがなく、使用可能な環境条件が緩和される。 (1) a semiconductor optical device including (a semiconductor laser or photodiode) end surfaces, for other than the electrode pads are covered with a fluorinated polyimide, without dust Toka water droplets adhere to the end surface, the available environmental conditions It is relaxed. (2)フッ素化ポリイミドを使用することによって、コア層とクラッド層の屈折率差Δnが小さくできるためコア層を厚くすることができ、半導体レーザの活性層との高さの調整が容易となり、しかもコア端面を半導体光素子端面と平行にエッチングして除去するために、半導体光素子からの出射あるいは半導体光素子への入射の際の散乱光が少なく光接続効率を大幅に向上できる。 (2) by using a fluorinated polyimide, the refractive index difference Δn of the core layer and the cladding layer can be made thick core layer for can be reduced, it is easy to height adjustment of the active layer of the semiconductor laser, Moreover the core end face to remove etched parallel to the semiconductor optical device end face, can be greatly improved scattered light less optical connection efficiency in incidence of the emitted or the semiconductor optical device from the semiconductor optical device. また、 Also,
端面から塵埃とか水滴の付着が防止でき、光結合装置の耐久性および信頼性が向上する。 Adhesion of dust Toka water drops from the end face can be prevented, durability and reliability of the optical coupling device is improved. (3)SPPレジストを使用し、酸素プラズマのみでエッチングすることにより、電極パッドの窓開けにおいて、AuまたはPt、もしくはこれらの合金膜がストッパとなるので窓開けが極めて容易となる。 (3) using the SPP resist, by etching only with oxygen plasma, the open window of the electrode pads, Au or Pt, or an alloy thereof film opened window becomes very easy because the stopper. また、光導波路のエッチング後に残留したSPPマスクを、光導波路に損傷を与えることなく容易に除去することができるので、半導体レーザなどの光素子との一体化構成が実現できる。 Also, the SPP mask remaining after the etching of the optical waveguide, it is possible to easily remove without damage to the optical waveguide, integrated structure of the optical element such as a semiconductor laser can be realized. すなわち、SPPマスクを用いた酸素プラズマによるエッチングとフッ素化ポリイミドの耐熱性が半導体光素子製造プロセスとの整合性が取れるため一体化を容易に実現することができる。 In other words, it is possible to heat resistance of the etching and fluorinated polyimide with oxygen plasma is easily realized integrated for consistency with the semiconductor optical device fabrication process can be taken using the SPP mask.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施例で例示した光結合装置の構成を示す模式図。 Schematic diagram showing the configuration of an optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図2】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図3】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図4】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図5】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図6】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図7】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図8】本発明の実施例で例示した光結合装置の作製過程を示す断面図。 Sectional views illustrating a manufacturing process of the optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図9】本発明の実施例で例示した光結合装置の構成を示す平面図。 Figure 9 is a plan view showing a configuration of an optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例で例示した光結合装置の構成を示す断面図。 Sectional view showing the configuration of an optical coupling device illustrated in the embodiment of the invention; FIG.

【図11】本発明の実施例で例示した光結合装置の構成を示す断面図。 Figure 11 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例で例示した光結合装置の特性を示すグラフ。 Graph showing a characteristic of an optical coupling device illustrated in the embodiment of the present invention; FIG.

【図13】従来の光結合装置の構成を示す模式図。 Figure 13 is a schematic view showing a structure of a conventional optical coupling device.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…半導体レーザ基板(GaAs基板) 2…半導体レーザ部 3…電流注入領域 4…電極パッド部 5…電極膜 6…エッチドミラー 7…活性層 8…下部クラッド層 9…コア層 10…コア傾斜部 11…SPPレジスト(シリコーンベースの感光性レジスト)層 12…SiO 2変質層 13…ギャップ 14…ビーム 15…上部クラッド層 16…光導波路(3層構造) 17…半導体レーザ基板の薄片化のための裏面研磨除去 18…裏面オーミック電極 19…マスク 20…反応性イオン 21…コア傾斜部を除去した部分(コア層の端面をエッチング除去) 22…絶縁膜 23…Au(金)電極 24…測定用プローブ 1 ... semiconductor laser substrate (GaAs substrate) 2 ... semiconductor laser unit 3 ... current injection region 4 ... electrode pad portion 5 ... electrode film 6 ... etched mirror 7 ... active layer 8 ... lower clad layer 9 ... core layer 10 ... core inclined part 11 ... SPP resist (silicone-based photoresist) layer 12 ... SiO 2 alteration layer 13 ... gap 14 ... beam 15 ... upper clad layer 16 ... optical waveguide (3-layer structure) 17 ... for thinning the semiconductor laser substrate the back surface is polished and removed 18 ... backside ohmic electrode 19 ... (the end surface etching removal of the core layer) mask 20 ... reactive ion 21 ... partial removal of the core inclined portion 22 ... insulating film 23 ... Au (gold) electrode 24 ... measurement probe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍔本 美恵子 東京都武蔵野市御殿山1丁目1番3号 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロ ジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−328504(JP,A) 特開 平8−46292(JP,A) 特開 昭58−155788(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01S 5/00 - 5/50 G02B 6/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor brim Mieko Moto Musashino-shi, Tokyo Gotenyama 1 chome No. 3 NTT Advanced technology di within Co., Ltd. (56) reference Patent flat 4-328504 ( JP, a) JP flat 8-46292 (JP, a) JP Akira 58-155788 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01S 5/00 - 5/50 G02B 6/12

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】半導体レーザ基板と、該半導体レーザ基板上に、フッ素含有量がそれぞれ異なるフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラツド層を積層した三層構造の光導波路を一体に構成した光結合装置であって、半導体レーザの出射端面を 、上記フッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層と同じ組成のフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドで被覆し、フッ素含有量の少ないフッ素化ポリイミドからなるコア層の端面と、半導体レーザの出射端面との間にギャップを設け、かつ半導体レーザ基板の活性層の中心線がコア層の中心線とほぼ同一高さにあって、上記コア層よりもフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドにより上記ギャップを埋めると共に、上記コア層上に上部クラッド層を形成してなることを特徴 And 1. A semiconductor laser substrate, in the semiconductor laser substrate, lower cladding layer fluorine content is formed of different fluorinated polyimide, respectively, an optical waveguide of a three-layer structure of a core layer and an upper Kuratsudo layer integrally configuration was a light coupling device, the emitting facet of the semiconductor laser, covered with more fluorinated polyimide fluorine content of the same composition as the lower cladding layer made of the fluorinated polyimide, less fluorinated polyimide fluorine content the end face of the core layer consisting of, a gap between the exit end face of the semiconductor laser is provided, and there center lines of the active layer of the semiconductor laser substrate at substantially the same height as the centerline of the core layer, the core layer together fill the gap by more fluorinated polyimide fluorine content than, characterized by being obtained by forming an upper clad layer on the core layer する光結合装置。 Optical coupling device for.
  2. 【請求項2】 フォトダイオード基板と、該フォトダイオ Wherein the photodiode substrate, the photodiode
    ード基板上に、フッ素含有量がそれぞれ異なるフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラツド層を積層した三層構造の光導波路を一体に構成した光結合装置であって、 フォトダイオードの受光端面 To over de substrate, lower cladding layer fluorine content is formed of different fluorinated polyimide, respectively, an optical waveguide of a three-layer structure of a core layer and an upper Kuratsudo layer An optical coupling device which is constructed integrally, the photodiode the light-receiving end face of the
    を、上記フッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層と同じ組成のフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドで被覆し、フッ素含有量の少ないフッ素化ポリイミドからなるコア層の端面と、 フォトダイオードの受光端面との間にギャップを設け、かつフォトダイオード基板の活性層の中心線がコア層の中心線とほぼ同一高さにあって、上記コア層よりもフッ素含有量の多いフッ素化ポリイミドにより上記ギャップを埋めると共に、上記コア層上に上部クラッド層を形成してなることを特徴とする光結合装置。 And coated with a fluorine content of more fluorinated polyimide having the same composition as the lower cladding layer made of the fluorinated polyimide, between the end face of the core layer composed of fewer fluorinated polyimide fluorine content, and the light receiving end surface of the photodiode It provided a gap between, and there center lines of the active layer of the photodiode substrate at substantially the same height as the centerline of the core layer, by more fluorinated polyimide fluorine content than the core layer together with fill the gap optical coupling device, characterized by comprising forming an upper clad layer on the core layer.
  3. 【請求項3】請求項1 または請求項2において、フッ素化ポリイミドは、酸二無水物とフッ素化ジアミンの重合・脱水反応に基づいて生成されるフッ素化ポリイミドであることを特徴とする光結合装置。 3. An apparatus according to claim 1 or claim 2, fluorinated polyimides, optical coupling, which is a fluorinated polyimide which is generated based on the polymerization and dehydration reaction of an acid dianhydride and a fluorinated diamine apparatus.
  4. 【請求項4】請求項1に記載の光結合装置を製造する方法であって、半導体レーザの電流供給領域の電極パッ 4. A method of manufacturing an optical coupling device according to claim 1, electrode pads of the current supply region of the semiconductor laser
    に設ける電極膜を、酸素プラズマに耐性のある金または白金、もしくは金または白金を主成分とする合金を用いて形成する工程と、 半導体レーザ電極パッドの上に、光導波路を構成するフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の三層を積層した後、該フッ素化ポリイミドよりなる三層を、シリコーンベースの感光性レジストをマスクとして、酸素プラズマによりエッチングする工程と、 上記上部クラッド層の形成後に、酸素プラズマにより光導波路を形成するためのエッチングを行うと同時に、電極パッド部の金、白金、もしくはこれらの合金からなる電極膜の表面まで、積層されたフッ素化ポリイミドよりなる三層をエッチングして、電極部の窓開けを行い電極パッドとする工程を、少なくとも含 An electrode film provided on a step of an alloy mainly composed of gold or platinum which is resistant to oxygen plasma, or gold, or platinum, on the electrode pads of the semiconductor laser, fluorine constituting the optical waveguide a lower cladding layer made of polyimide, after laminating the three layers of the core layer and the upper cladding layer, the three layers consisting of said fluorinated polyimide as a mask silicone-based photosensitive resist, and etching by oxygen plasma, after formation of the upper cladding layer, and at the same time etched for forming an optical waveguide by oxygen plasma, a gold electrode pad portion, platinum or to the surface of the electrode film made of these alloys, the laminated polyimide fluoride etching the more becomes three layers, the step of the electrode pads do not open the window of the electrode portion, at least containing ことを特徴とする光結合装置の製造方法。 The method of manufacturing an optical coupling device, characterized in that.
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の光結合装置を製造する方 5. A person of manufacturing an optical coupling device according to claim 2
    法であって、フォトダイオードの電流取り出し領域の電 A law, electric current extraction region of the photodiode
    極パッド上に設ける電極膜を、酸素プラズマに耐性のある金または白金、もしくは金または白金を主成分とする合金を用いて形成する工程と、 フォトダイオードの電 Pole electrode film provided on the pad, and forming with gold or platinum is resistant to oxygen plasma, or an alloy of gold or platinum as a main component, electrostatic photodiode
    極パッドの上に、光導波路を構成するフッ素化ポリイミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の三層を積層した後、該フッ素化ポリイミドよりなる三層を、シリコーンベースの感光性レジストをマスクとして、酸素プラズマによりエッチングする工程と、 上記上部クラッド層の形成後に、酸素プラズマにより光導波路を形成するためのエッチングを行うと同時に、電極パッド部の金、白金、もしくはこれらの合金からなる電極膜の表面まで、積層されたフッ素化ポリイミドよりなる三層をエッチングして、電極部の窓開けを行い電極パッドとする工程を、少なくとも含むことを特徴とする光結合装置の製造方法。 On the electrode pad, a lower clad layer made of fluorinated polyimide which constitutes the optical waveguide, after laminating the three layers of the core layer and the upper cladding layer, the three layers consisting of said fluorinated polyimide, silicone-based photoresist as a mask, and etching by oxygen plasma, after formation of the upper cladding layer, and at the same time etched for forming an optical waveguide by oxygen plasma, made of gold of the electrode pad portions, platinum or alloys thereof, to the surface of the electrode film, a three-layer of the layer has been fluorinated polyimide by etching, the step of the electrode pads do not open the window of the electrode portion, a method of manufacturing an optical coupling device which comprises at least.
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5記載の光結合装置 6. The method of claim 4 or claim 5 optical coupling device according
    の製造方法において、光導波路を構成するフッ素化ポリ In the method of manufacturing, fluorinated poly constituting the optical waveguide
    イミドよりなる下部クラッド層、コア層および上部クラ Lower clad layer made of an imide, the core layer and the upper class
    ッド層の三層を積層する工程において、酸二無水物とフ In the step of laminating the three layers of the head layer, an acid dianhydride and off
    ッ素化ジアミンの重合・脱水反応により生成されるフッ Fluoride generated by the polymerization and dehydration reaction of Tsu fluorinated diamine
    素化ポリイミドを積層することを特徴とする光結合装 Optical coupling equipment, which comprises laminating a fluorinated polyimide
    の製造方法。 The method of production.
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