JP3204355B2 - 光／電子ハイブリッド実装基板およびその製造方法ならびに光／電子ハイブリッド集積回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路および電
気配線の他に、光通信や光信号処理に用いられる光素子
または光サブモジュールを搭載し得る光／電子ハイブリ
ッド実装基板およびその製造方法ならびに光／電子ハイ
ブリッド集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近における光通信や光情報処理の高度
化に伴い、低損失な光導波路などに能動光素子を組み込
んで高周波電気回路により駆動する光／電子ハイブリッ
ド集積回路の実現が期待されている。

【０００３】そして、この光導波路に能動光素子を組み
込み、高周波駆動する回路の実現に当っては、 １．低損失光導波路機能 ２．同一基板上に光素子を搭載し、軸ずれを防止するた
めの光学ベンチ機能 ３．光素子を駆動するのに必要な高周波電気配線機能か
らなる三つの条件が光／電子ハイブリッド実装基板とし
て必要になる。

【０００４】図１は、Ｓi基板１上に形成されたガイド
溝２および位置決め基準面３ａ，３ｂおよび３ｃを利用
し、Ｓi基板１上にて光ファイバ４と半導体レーザー
（ＬＤ）５との集積を実現し、電気配線６により駆動す
る従来の「Ｓi光学ベンチ」と称せられる構成を示す斜
視図である。この構成では、Ｓi基板１の加工性の良さ
を利用して精度良くガイド溝２が形成できるので、光フ
ァイバ４と半導体レーザー（ＬＤ）５やフォトディテク
タ（ＰＤ）などの光素子との一体化を容易に実現でき
る。また、Ｓi基板は熱伝導性に優れるので、光素子と
の良好なヒートシンクとしても機能する。電気配線６
は、Ｓi基板１の表面上に直接、または厚さ０.５μm以
下の極めて薄い酸化膜を介して形成される。

【０００５】光導波路機能を有する光実装基板として
は、Ｓi基板に形成した石英系光導波路の適用が期待さ
れている。このような従来の光導波路として、図３(Ａ)
〜図３(Ｄ)に示すように、 １．コアを薄いオーバークラッド層で保護した形態の
「リッジ型光導波路」 ２．コアを十分に厚いオーバークラッド層で埋め込んだ
「埋め込み型光導波路」の２種類が知られている。

【０００６】図５は、凹部１ａおよび凸部１ｂを有する
Ｓi基板１上の凹部１ａに光導波路を形成し、凸部１ｂ
を素子搭載部とする「テラス付光導波路基板」（山田，
河内，小林：特開昭６３−１３１１０４号「ハイブリッ
ド光集積回路」）の一例を示す。この図５において、Ｓ
i基板１の凹部１ａ内に、石英系光導波路１０のアンダ
ークラッド層１０ｃと、コア層１０ｂとが順に形成さ
れ、さらに埋め込みクラッド層１０ａが重ねて形成され
ている。アンダークラッド層１０ｃの上面と、Ｓi基板
１の凸部１ｂ上面の高さとが一致しており、凸部１ｂを
光素子８の高さ基準面として用いることができる。な
お、図５中の符号で８ａは活性層，１１は素子位置決め
の基準面である。

【０００７】図６は、特開昭６２−２４２３６２号公報
に開示されたハイブリッド光集積回路の構成を示す斜視
図である。この回路は、Ｓi基板１上に設けられたバッ
ファ層１２と、このバッファ層１２に重ねて設けられた
石英系光導波路１３と、Ｓi基板１の上面からの高さが
上記バッファ層１２と同一の素子保持台１４と、この保
持台１４上にアップサイドダウン構成で保持された半導
体レーザー１５と、この半導体レーザー１５の上面電極
（図示略）に対して金線Ｗにより電気的接続される導電
膜１６ａを有し、かつＳi基板１の上面から突出して設
けられた電気配線台１６とを具えている。なお、１７は
ヒートシンクである。

【０００８】このような構成の回路では、バッファ層１
２の上面から導波路１３のコアまでの高さの差を、素子
保持台１４の上面から半導体レーザー１５の活性層１５
ａまでの高さの差と等しく設定してあるので、極めて高
い位置決め精度で半導体レーザー１５等の光素子を搭載
できるという利点がある。

【０００９】図７は、特公平５−３７４８号公報に開示
されたハイブリッド光集積回路の構成を示す斜視図であ
る。この回路は、Ｓi基板１にほぼ等しい高さで凸状に
配置された光導波路１８，光ファイバガイド１９，光素
子ガイド２０および電気配線支持台２１と、Ｓi基板１
に配置された第１の導電膜（共通電極）２２と、電気配
線支持台２１の上面に配置され、かつ第１の導電膜２２
から絶縁された第２の導電膜２３と、光ファイバガイド
１９に沿って配設された光ファイバ２４と、光素子ガイ
ド２０に沿って配設された光素子としてのレーザーダイ
オード２５とを具えている。

【００１０】このような構成の回路では、光素子を直接
Ｓi基板１上に搭載しているので、Ｓi基板１をヒートシ
ンクとして機能させることができるという利点がある。

【００１１】図８は、特開平５−６０９５２号公報に開
示された光半導体装置の構成を示す断面図である。この
装置は、Ｓi基板１と、このＳi基板１に形成された光導
波路２６と、Ｓi基板１の凹部にアップサイドダウン構
成で搭載された光半導体素子２７とを具えている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、上述の三条件が充足される回路が得られていない。

【００１３】例えば、図１に示したＳi光学ベンチの構
成では、電気配線６の高周波特性を著しく劣化させると
いう問題を生ずる。すなわち、高周波特性に優れた電気
配線６を形成するためには、この電気配線層の厚さを充
分なものとし、しかも誘電損失の小さい絶縁体上に形成
しなければならないが、Ｓi基板１はその厚さが極めて
薄く、しかも十分な高周波特性を補償する程、抵抗値が
高くなく、比抵抗は１kΩ・cm程度しかない。

【００１４】図２は、Ｓi基板上に直接形成した長さ０.
６mmのコプレーナ配線の高周波特性を示している（T. S
uzaki et al.：Microwave Workshop Digest, 1993, p9
5）。縦軸をＳパラメータの透過特性Ｓ21とし、横軸を
周波数（GＨz）とした。長さ０.６mmの配線の損失は約
０.４dＢ（２GＨz），約０.８dＢ（１０GＨz）となり、
長さ１cmに換算すると７dＢ（２GＨz），１３dＢ（１０
GＨz）となって大きな損失となる。

【００１５】図３(Ａ)〜図３(Ｄ)に示す従来の光導波路
に関し、図４はリッジ型光導波路の検討例（6. Y. Yama
da et al., "Hybrid-Integrated 4×4 Optical Gate Ma
trixSwitch Using Silica-Based Optical Waveguides a
nd LD Array Chips", IEEE,J. Lightwave Technol., vo
l. 10, pp.383-390, 1992）を示しており、Ｓi基板１に
形成した石英系光導波路７と光半導体素子８（この例で
は、半導体レーザーアンプ：ＳＬＡ）との厚みに応じて
基板に反りが生じることに起因し、結合損失の増大につ
ながる。このように、リッジ型光導波路は光導波路機能
を十分には満たさない。また、ここでは、電気配線機能
も検討されていない。

【００１６】図５に示したテラス付光導波路基板では、
低損失光導波機能や光学ベンチ機能は満足されるもの
の、高周波電気配線を搭載する機能については、全く検
討されていない。ここで、電気配線を搭載するとして
も、Ｓi基板１の凸部１ｂに重ねて形成されることとな
り、高周波特性に対する要求条件を満たさない。

【００１７】図６に示したハイブリッド光集積回路で
は、光導波路１３がリッジ型のものに限定され、外乱な
どの影響を受け易く、低損失の光導波路機能を発揮でき
ない。

【００１８】図７に示したハイブリッド光集積回路路
も、光導波路１８がリッジ型のものに限定され、外乱な
どの影響を受け易く、低損失の光導波路機能を発揮でき
ない。

【００１９】図８に示した光半導体装置では、光導波路
２６がＳi基板１の凸部領域に形成されるため、十分な
厚さのアンダークラッドを形成できない。このため、伝
送損失が大きく、外乱の影響を受け易いなど、十分な光
導波路機能を満たさない。しかも、電気配線部２８がＳ
i基板１に設けられているので、高周波特性に対する要
求条件を満たさない。

【００２０】このように、従来のハイブリッド光集積技
術には、上記三つの要求条件を満足するものがない。特
に、高周波電気配線機能はほとんど考慮されていなかっ
た。

【００２１】

【発明の目的】本発明の目的は、低損失光導波路機能，
光学ベンチ機能および高周波電気配線機能を満足する光
／電子ハイブリッド実装基板およびその製造方法ならび
に光／電子ハイブリッド集積回路を提供することにあ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
同一基板上に設けられた光導波路部と光素子搭載部と電
気配線部とを含む実装基板において、前記光素子搭載部
は、基板上に凸状に加工したＳiテラスで構成され、前
記電気配線部は、前記基板上に形成した誘電体層とその
表面または内部に形成した導体パターンとで構成され、
前記Ｓiテラスに前記光素子を搭載した場合、この光素
子と前記導体パターンとの間に半田バンプを介して電気
的接触が得られるように、前記導体パターンの上面は前
記Ｓiテラスの上面よりも低く設定されていることを特
徴とするものである。

【００２３】本発明の第２の形態は、基板上に凸状のＳ
iテラスを設ける工程と、前記基板上に光導波路のアン
ダークラッド層を形成した後、表面を平坦化する工程
と、コアパターンおよびオーバークラッド層を形成する
工程と、前記Ｓiテラスと電気配線部のオーバークラッ
ド層およびコアの全てと前記アンダークラッド層の一部
とを除去して素子搭載部を形成することにより、前記Ｓ
iテラスの上面を露出すると共に、前記電気配線部の前
記アンダークラッド層の表面を前記Ｓiテラスの表面よ
りも所望の寸法だけ低く設定する工程と、前記電気配線
部に導体パターンを形成する工程とを含み、前記所望の
寸法は、前記Ｓiテラスに搭載される素子と前記導体パ
ターンとの間に半田バンプを介して電気的接触が得られ
る高さであることを特徴とする光／電子ハイブリッド実
装基板の製造方法にある。

【００２４】本発明の第３の形態は、基板上に設けたア
ンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層を含
む光導波路と、この光導波路に隣接して前記基板上に凸
状に設けた光素子搭載部として機能するＳiテラスと、
このＳiテラスに隣接して前記基板上に形成した誘電体
層およびその表面または内部に設けた導体パターンを含
む電気配線部とから構成される実装基板と、この実装基
板の前記光素子搭載用の前記Ｓiテラス上に搭載される
光機能素子とを具え、下向きにされた前記光素子の表面
の少なくとも一部が前記Ｓiテラスの上面と接触した状
態で、前記光導波路に対する光結合と前記誘電体層の表
面に形成した導体パターンに対する電気的接触とが保た
れていることを特徴とする光／電子ハイブリッド集積回
路にある。

【００２５】本発明の第４の形態は、基板上に設けたア
ンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層を含
む光導波路と、この光導波路に隣接して前記基板上に凸
状に設けた光素子搭載部として機能する光素子用Ｓiテ
ラスと、この光素子用Ｓiテラスに隣接して前記基板上
に形成した誘電体層およびその表面または内部に設けた
導体パターンを含む電気配線部と、この電気配線部にお
いて前記基板上に凸状に設けた電子回路搭載部として機
能する電子回路用Ｓiテラスとから構成される実装基板
と、この実装基板の前記光素子用Ｓiテラス上に搭載さ
れる光機能素子と、前記実装基板の前記電子回路用Ｓi
テラスに搭載される電子回路とを具え、前記光機能素子
は、下向きにされたその表面の少なくとも一部が前記光
素子用Ｓiテラスの上面と接触した状態で、前記光導波
路に対する光結合と前記誘電体層の表面に形成した導体
パターンに対する電気的接触とが保たれ、前記電子回路
は、前記電子回路用Ｓiテラスに対する熱的接続と前記
誘電体層の表面に形成した導体パターンに対する電気的
接触とが保たれていることを特徴とする光／電子ハイブ
リッド集積回路にある。

【００２６】

【作用】本発明の光／電子ハイブリッド実装基板におい
ては、本発明者らによる凹凸を有する基板上の凹部に光
導波路を形成し、凸部を素子搭載部とする「テラス付光
導波路基板」（従来の技術の欄にて説明した特開昭６３
−１３１１０４号公報「ハイブリッド光集積回路」を参
照のこと）を基本構造として、これに良好な高周波電気
特性を発揮するため、電気配線層を基板の凸部表面では
なく、基板凹部に形成され誘電体光導波路の上に形成し
たことにより、基板として比較的抵抗率が低く、また誘
電率の高い材料を用いた場合であっても、その電気配線
特性は基板の影響を受けにくくなり、優れた高周波特性
を発揮することが可能となる。

【００２７】さらに、本発明の光／電子ハイブリッド実
装基板においては、基板凸部に形成した光素子搭載部に
おいて、搭載すべき光素子の直下の基板凸部を２つ以上
に分割し、分割した凸部の間の領域に誘電体光導波路層
を形成し、かつこの誘電体光導波路の表面に光素子との
電気的接続を達成するための電極パッドならびに電気配
線を形成したことにより、光素子を光素子搭載部に搭載
する際、分割した基板凸部表面と光素子の少なくとも端
部近傍の素子表面とを接触させるようにして搭載するこ
とにより、基板凸部表面が誘電体光導波路との光軸調整
のための高さ基準面としての機能を発揮することができ
る。また、光素子の直下の電極パッドはもとより、基板
上のすべての電気配線層が十分な厚さの誘電体光導波路
層の表面に形成されるので、電気配線層の高周波特性は
格段に向上する。

【００２８】この光／電子ハイブリッド実装基板の作製
方法としては、誘電体光導波路の不要部分をエッチング
により除去して素子搭載部を形成するためのエッチャン
トに対し、誘電体光導波路のエッチング速度より十分に
遅いエッチング速度を有する材料からなる基板を用い、
かつ基板の誘電率よりも小さな値を有する誘電体光導波
路を用いる方法の使用が可能である。これにより、光素
子搭載部の形成時に基板凸部がエッチングストップ層と
なるので、基板凸部を高精度の高さ基準面として機能さ
せることが可能である。また、電気配線部の高周波特性
の向上も期待される。

【００２９】さらに、本発明においては、基板凹部の誘
電体光導波路の表面に電気配線層を形成するにあたり、
基板凹部表面と誘電体光導波路層下面との接触界面に接
地導体層を設けたことにより、電気配線層の構造とし
て、誘電体導波路表面に形成した信号線層と誘電体下面
に形成した接地導体とから構成される、いわゆる「マイ
クロストリップ線路」の構造を採用することが可能とな
り、高周波特性に優れた電気配線を高密度に形成するこ
とが可能となる。

【００３０】本発明の光／電子ハイブリッド実装基板で
は、凹部および凸部を有する基板上の凹部領域に誘電体
材料からなる光導波路を形成し、凸部表面を露出させて
光素子搭載用の位置決め基準面とする構造とし、電気配
線層を光素子直下の電極パッド部を含め、全てを基板凹
部の誘電体光導波路領域に形成したことにより、低損失
光導波路機能，光学ベンチ機能および高周波電気配線機
能の３つを併せ持つことが可能となっている。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による光／電
子ハイブリッド実装基板において、基板が光素子を搭載
するためのＳiテラスの他に電子回路を搭載するための
Ｓiテラスを有し、電子回路搭載用のＳiテラスに電子回
路を搭載した場合、この電子回路と導体パターンとの間
に半田バンプを介して電気的接触が得られるように、導
体パターンの上面を電子回路搭載用のＳiテラスの上面
よりも低く設定することが好ましい。この場合、Ｓiテ
ラスが傾斜角を有する側面を有し、Ｓiテラスの表面お
よび側面に薄膜電極を形成し、この薄膜電極をＳiテラ
スの周囲の誘電体層の上面または内部に形成した導体パ
ターンに対して電気的に接続させることが好ましい。

【００３２】光素子用Ｓiテラスを２つ以上に分割し、
分割されたＳiテラスの間を誘電体層で埋め、光素子搭
載用のＳiテラスの間の誘電体層上に導体パターンを設
けることも有効である。

【００３３】光導波路部がＳiテラスに形成した位置決
め溝と、この位置決め溝中に固定した光ファイバとを有
するものであってよい。

【００３４】光導波路部が基板上に形成したアンダーク
ラッド層，コアおよびオーバークラッド層からなる光導
波路であって、この光導波路のコアの底面の高さをＳi
テラスの上面よりも高く設定することが好ましい。この
場合、光導波路が誘電体光導波路であって、電気配線部
の誘電体層を誘電体光導波路のアンダークラッド層で構
成することが有効である。

【００３５】光導波路が１本以上の信号用光導波路と１
本以上のモニタ用光導波路とを有し、光素子搭載用のＳ
iテラスをモニタ用光導波路の入出力端に対応する位置
に設け、かつ光素子搭載用のＳiテラスの表面に薄膜電
気配線を形成するようにしてもよい。この場合、光導波
路のアンダークラッド層で構成される第１の誘電体層上
の一部に、光導波路とは異なる材料からなる第２の誘電
体層を積層し、この第２の誘電体層の内部または表面に
導体パターンを形成することが有効である。あるいは、
基板がＳi基板であって、光導波路および電気配線部の
誘電体層を共に石英系光導波路で形成し、電気配線部の
誘電体層上に形成される導体パターンを中心導体と接地
導体とからなるコプレーナ配線とし、誘電体層の厚さを
５０μm以上にすることが有効である。さらに、Ｓi基板
が平均値が５０Ω・cm以上の比抵抗を有し、光導波路お
よび誘電体層を主として石英系導波路で形成し、電気配
線部の誘電体層上に設けられる導体パターンを中心導体
と接地導体とからなるコプレーナ配線とし、誘電体層の
厚さを２０μm以上にすることも有効である。

【００３６】基板の内部に導体パターンを形成し、この
基板内部の導体パターンと誘電体層内部または上面の導
体パターンとを電気的に接続するようにしてもよい。

【００３７】光導波路部が基板上に形成されたアンダー
クラッド層，コアおよびオーバークラッド層を含み、こ
の光導波路のコアの底面の高さをＳiテラスの上面より
も高く設定し、電気配線部の導体パターンを、その高さ
が光導波路のオーバークラッドの表面と概ね等しい厚さ
に形成された誘電体層の表面に設けるようにしてもよ
い。

【００３８】本発明の第４の形態による光／電子ハイブ
リッド集積回路において、電子回路用Ｓiテラス近傍の
誘電体層上の導体パターン上面の高さを電子回路用Ｓi
テラス上面よりも低く設定し、電子回路がその一部を電
子回路用Ｓiテラスと接触した状態で保持され、電子回
路表面の少なくとも一部の電極が、この電極に対応する
誘電体層上の導体パターンに対し導電性接合材を介して
電気的接続を保ちつつ固定されていてもよい。

【００３９】本発明の第３または第４の形態による光／
電子ハイブリッド集積回路において、光機能素子が、表
面に凹凸が形成され、かつその凹部表面から凸部表面ま
で電気的に接続された状態の導体パターンが形成された
熱伝導材料からなるサブキャリアの凹部上に、この光機
能素子の裏面電極を電気的に導体パターンに接続した状
態で接触固定され、Ｓiテラスを２つ以上に分割し、分
割されたこれらＳiテラスの間を誘電体層で埋め、Ｓiテ
ラスの周囲の誘電体層上に、光機能素子の活性層側表面
に設けた電極に対する第１の導体パターンおよび光機能
素子の裏面電極に対応する第２の導体パターンを設け、
第１および第２の導体パターンの上面の高さをＳiテラ
スの上面よりも低く設定し、サブキャリアに固定された
光機能素子が、その表面を下向きにした状態で当該表面
の周辺部がＳiテラスの表面と接触および熱的接続を保
ちつつ実装基板上に搭載され、光機能素子の表面側の電
極と第１の導体パターンとを導電性接合材を介して電気
的に接続し、光機能素子の裏面電極が、サブキャリアの
凸部上の導体パターンおよび導電性接合材を介して第２
の導体パターンと電気的に接触するものであってよい。

【００４０】また、表面に凹凸と、この凹部表面から凸
部表面まで電気的に接続された状態の導体パターンとを
形成した熱伝導材料からなるサブキャリアの凹部上に、
光機能素子の裏面電極を電気的に導体パターンに接続し
た状態で、光機能素子接触固定し、Ｓiテラスを２つ以
上に分割すると共に傾斜角を有する側面をＳiテラスに
設け、分割されたＳiテラスの周囲を誘電体層で埋め、
Ｓiテラスの周囲の誘電体層上に、光機能素子の活性層
側表面に設けた電極に対応する第１の導体パターンを設
け、この第１の導体パターンの上面の高さをＳiテラス
の上面よりも低く設定し、Ｓiテラスの上面および傾斜
側面の一部に光機能素子の裏面電極に対応する薄膜電極
を形成し、この薄膜電極を誘電体層上に設けた第２の導
体パターンと電気的に接続させ、サブキャリアに固定さ
れた光機能素子の表面を下向きにした状態でその表面の
周辺部がＳiテラスの表面と接触および熱的接続を保っ
た状態で光機能素子を実装基板上に搭載し、光機能素子
の表面側の電極と第１の導体パターンとを導電性接合材
を介して電気的に接続し、光機能素子の裏面電極をサブ
キャリアの凸部上の導体パターンおよびＳiテラス上の
薄膜電極を介して第２の導体パターンと電気的に接触さ
せるようにしてもよい。

【００４１】これらの場合において、サブキャリアの外
側面から光機能素子の活性層までの距離を所望の設定値
Ｄとなるように形成し、Ｓiテラス近傍に光導波路形成
材料で形成したガイド構造を設け、このガイド構造の内
側面から光導波路のコア中心までの距離を設定値Ｄとな
るようにし、サブキャリアの外側面がガイド構造の内側
面と接触を保った状態で、光機能素子をＳiテラス上に
搭載させるようにしてもよい。

【００４２】光導波路が１本以上の信号線用光導波路と
１本以上のモニタ用光導波路とを含み、光機能素子が実
装基板上の信号用光導波路とモニタ用光導波路とにそれ
ぞれ対応する位置に形成した信号ポートとモニタポート
とを有し、実装基板のモニタ用光導波路と光機能素子の
モニタポートとが光結合すると同時に信号用光導波路と
信号ポートとが光結合した状態で、光機能素子を実装基
板上のＳiテラス上に設置するようにしてもよい。

【００４３】

【実施例】本発明による光／電子ハイブリッド実装基板
およびその製造方法ならびに光／電子ハイブリッド集積
回路の実施例について、図９〜図３１を参照しながら詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限ら
ず、これらをさらに組み合わせたり、この特許請求の範
囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更
や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他
の技術にも当然応用することができる。

【００４４】

【実施例１】図９は、本発明のハイブリッド光集積回路
の第１の実施例を示す斜視図である。１は基板であり、
本実施例では表面に凹凸を設けたＳi基板を用いた。３
０は光素子搭載部として機能するＳiテラスであり、Ｓi
基板の凸部上面を利用している。３１は本実施例の光導
波路部として用いる光ファイバであり、これは、光素子
用Ｓiテラス３０に設けたＶ溝内の最適位置に保持され
ている。５２は光素子用Ｓiテラス３０上に搭載する光
機能素子の表面電極との接触固定を行うための薄膜電極
であり、これは光素子用Ｓiテラス３０の表面に設けた
厚さ０.５μmの熱酸化膜上に厚さが１μmの金−スズ半
田をパターン化して形成した。この薄膜電極５２は、電
気配線部のＳi基板１の凹部に形成した誘電体層５０の
表面に設けた光機能素子の表面電極用導体パターン５１
ａおよび５１ｂと電気的に接続されている。３５は電子
回路用Ｓiテラスである。電子回路用Ｓiテラス３５の周
囲は誘電体層５０で埋められており、その表面には電子
回路用の導体パターン５１が形成してある。

【００４５】なお、本実施例ではＳi凹部の段差を８０
μm、誘電体層５０の厚さを５０μmとし、誘電体層５０
上の導電パターン５１は、厚さ５μmの金メッキにより
形成した。この結果、電子回路用Ｓiテラス３５の上面
と導体パターン５１上面との間には２５μmの段差が生
じている。

【００４６】３７は光機能素子であり、本実施例では半
導体レーザー（ＬＤ）を用いた。この素子３７を活性層
を下向きにしたアップサイドダウン形態で光素子用Ｓi
テラス３０上の素子搭載部に載せることにより、無調心
でファイバ−ＬＤ間の高さ方向の位置決めが実現する。
横方向の位置合わせは、光ファイバとＬＤとの光結合状
態をモニタすることにより実施してもよいし、ガイド構
造を基板側に形成してこれを用いて無調心で行ってもよ
い。この際、ＬＤ３７の活性層側電極は光素子用Ｓiテ
ラス３０上の薄膜電極５２と接触し、誘電体層５０上の
導体パターン５１と電気的に接続される。薄膜電極５２
は昇温により半田を溶融してＬＤ３７を基板上に固定で
きる。

【００４７】本実施例では、上記のように光素子用Ｓi
テラス３０上の薄膜電極５２を用いてＬＤ３７を固定し
たので、光素子用Ｓiテラス３０をヒートシンクとして
利用できる。それと同時に、光機能素子との接続部を除
く電気配線を十分な厚さの誘電体層５０上に設けたの
で、優れた高周波特性を得る事が可能となる。

【００４８】電子回路３８は、ＬＤと同様に素子形成面
を下にした形態で電子回路用Ｓiテラス３５上に搭載す
る。この際、上記のように誘電体層５０上の導体パター
ン５１上面を電子回路用Ｓiテラス３５上面より２５μm
低く設定したので、厚さが概ね２５μmの半田バンプ５
３を用いれば、電子回路の中央部表面を電子回路用Ｓi
テラス３５上面に接触させ、同時に、電子回路用Ｓiテ
ラス３５上の電気配線を用いることなく電子回路電極と
誘電体層５０上の導体パターン５１とを接続することが
可能となる。このために、本実施例では電子回路用Ｓi
テラス３５を用いての電子回路の放熱が可能とするとと
もに、Ｓi基板１を介さない高周波電気配線を実現し
た。

【００４９】以上のように、本発明の光／電子ハイブリ
ッド実装基板によれば、Ｓiテラスの光学ベンチ機能、
すなわち光機能素子と光ファイバ間の光軸合わせ機能お
よび光機能素子，電子回路の放熱機能の発揮が可能とな
ると同時に、高周波電気配線機能の発揮が可能となる。

【００５０】

【実施例２】図１０は、本発明の光／電子ハイブリッド
集積回路の第２実施例を説明するための全体斜視図であ
る。図１１は図１０に示した回路の光素子搭載部近傍の
断面図、図１２は図１０中のＡ−Ａ'矢視に沿った電気
配線部の断面図、図１３は図１０中のＢ−Ｂ'矢視に沿
った断面図である。図１０に示す通り、本実施例の実装
基板は実施例１と同様に表面に凹凸を設けたＳi基板１
を用いている。その光導波路部ではＳi基板１の凹部に
石英系光導波路４０を形成した。光素子搭載部には図１
１に示すように光素子用Ｓiテラス３０を設けた。電気
配線部においては、Ｓi基板凹部にポリイミドからなる
誘電体層５０を形成し、その表面および内部に導体パタ
ーン５１および５１０を設けてある。また、電気配線部
中央には電子回路用Ｓiテラス３５を設置している。図
１１に示すように、光素子用Ｓiテラス３０の左側の光
導波路部では、Ｓi凹部に１７μmの段差があり、この上
にアンダークラッド４１（厚さ２０μm）、コア４２
（６μm×６μm）、オーバークラッド４３（厚さ１５μ
m）からなる石英系光導波路４０が積層されている。こ
の導波路構造は「埋め込み型構造」と呼称されるもの
で、コアが十分な厚さのクラッドに埋め込まれているの
で、優れた光導波特性が発揮できる。

【００５１】光素子用Ｓiテラス３０は傾斜した側面を
有しており、その上面および電気配線部側の側面には、
厚さ１μmの金−スズ半田をパターン化して形成した薄
膜電極５２が設けられている。この薄膜電極５２表面か
ら光導波路のコア中心までの距離は５μmとなる。この
寸法は、搭載するＬＤの素子表面から活性層までの距離
に等しくなっており、光機能素子３７を活性層側表面を
下向きにしたアップサイドダウンの状態で光素子用Ｓi
テラス３０上に搭載することにより、光導波路のコア４
２と光機能素子との高さ方向の位置合わせが無調整で実
現できる。

【００５２】Ｓiテラス右側の電気配線部は、Ｓiを２５
μmの深さに掘った凹部上に厚さ１５μmのポリイミドか
らなる誘電体層５０と、その表面に形成した厚さ５μm
の金パターンからなる導体パターン５１および内部に形
成した導体パターン５１０とを含む。誘電体層５０上の
導体パターン５１は、電子回路用Ｓiテラス３５の上面
および側面に形成した薄膜電極５２と電気的に接続して
いる。この際、電子回路用Ｓiテラス３５の表面と誘電
体層５０の表面との間には約１０μmの段差が生じてい
るが、このように高さの異なる２層間での電気配線が実
現できるのは、電子回路用Ｓiテラス３５の側面に傾斜
を持たせたことの効果であることに注意されたい。電子
回路用Ｓiテラス３５の側面が概ね垂直に形成された場
合には、Ｓiテラス上の薄膜電極と誘電体層上導体パタ
ーンとの間の段差で電気配線は断線してしまうので、こ
の２層間をワイヤを用いずに電気的に接続することは困
難となる。

【００５３】上記電気配線部には、図１０に示すよう
に、中央部に電子回路用Ｓiテラス３５を設けてあり、
ここに電子回路を搭載するようにしてある。光素子用Ｓ
iテラス３０と電子回路用Ｓiテラス３５とを結ぶ電気配
線は、中心導体５１ａと接地導体５１ｂとからなるコプ
レーナ配線で形成してある。電子回路周囲の電気配線
は、表面導体パターン５１と誘電体内部に設けた接地導
体５１０とで構成するマイクロストリップ配線で形成し
てある。図１３に示したように、コプレーナ配線の接地
導体５１ｂとマイクロストリップ配線の接地導体５１０
とは、誘電体層に設けた貫通電極５２０により接続され
ている。

【００５４】コプレーナ配線とマイクロストリップ配線
とを比較すると、前者は電気配線１層で形成できるので
形成が容易であるが、その反面、配線密度を高く出来な
い。一方、後者は、電気配線が多層となりその製作工程
が複雑になる反面、高い配線密度を実現できる。

【００５５】本実施例では、電気配線部の誘電体層とし
て多層配線の形成が比較的容易なポリイミドを用いたた
めに、マイクロストリップ配線の形成が可能となった。
このような実装基板構造を採用する事により、光機能素
子とともに、接続端子数の多い電子回路の集積が可能と
なった。

【００５６】この実装基板へ搭載する光機能素子３７は
ＬＤであり、これはＳi基板などと同様の熱伝導材料を
加工したサブキャリア４４に搭載されている。サブキャ
リア４４は、基板表面に凹凸を形成し、その表面に凸部
表面から凹部表面まで電気的に接続された状態の導体パ
ターンを設けたのち、この凹部上にＬＤ裏面が接触し、
かつＬＤ裏面とサブキャリア上の導体パターンとが電気
的に接続するように、固定したものである。このキャリ
アに搭載されたＬＤを光素子用Ｓiテラス３０上に搭載
するには、ＬＤの活性層側表面を下向きにして光素子用
Ｓiテラス３０と接触させて搭載する。ＬＤ活性層側電
極と実装基板上の第１の薄膜電極５３ａとが直接接触
し、ＬＤ裏面電極は、サブキャリアを介して実装基板上
の第２の薄膜電極５３ｂと接続する。この際、上記のよ
うに、Ｓiテラス上の薄膜電極表面から光導波路のコア
中心間距離と、ＬＤ素子表面から活性層間距離とを一致
させているので、ＬＤを搭載するだけで光導波路とＬＤ
との高さ方向の位置合わせが完了する。面内方向の位置
合わせは、光導波路とＬＤとの結合効率をモニタして行
った。Ｓiテラスは素子搭載時の精度の高い高さ基準面
となると同時に、ＬＤのヒートシンクとして機能する。

【００５７】電子回路の搭載に当たっては、実施例１と
同様に素子面を下向きにして半田バンプを用いて電子回
路用Ｓiテラス３５上に搭載した。この際、上記のよう
に、電気配線部の誘電体層およびその上に形成した導体
パターン表面の高さがＳiテラス上面より低くなるよう
にしてある。このような構造とした結果、電子回路をＳ
iテラス上に接触／搭載し、かつ電子回路のすべての電
極を、Ｓiテラス上の電気配線を経由することなく誘電
体層上の導体パターンと直接接続することが可能となっ
た。このために、放熱特性ならびに高速性に優れた電子
回路搭載が可能となる。

【００５８】以上述べたように、本実施例においては、
電気配線部に電子回路用Ｓiテラス３５を設け、その周
囲の導体パターン表面の高さを電子回路用Ｓiテラス３
５より低く設定した。従って、本実施例に係る光／電子
ハイブリッド集積回路では、半田バンプを用いて接続す
ることにより、電子回路電極と誘電体層上の導体パター
ンとを直接電気接続することが可能となり、同時に電子
回路をＳiテラスと接触を保ちつつ実装することが可能
となった。また、Ｓiテラスの側面を傾斜角を持たせた
ために、上記のようにＳiテラス上面と誘電体層上の導
体パターンとの間に段差が生じているにもかからず、光
素子用Ｓiテラス上に設けた薄膜電極と誘電体層上にあ
る導体パターンとを電気的接続させることができる。こ
のため、光機能素子の電極取り出し部をＳiテラス上に
設けてヒートシンク効果を高めると共に、電極取り出し
部を除く電気配線をすべて誘電体層上に形成することが
可能となり、優れた高周波特性を発揮することができる
ようになった。

【００５９】本実施例によれば、Ｓiテラスの光学ベン
チ機能、すなわち光機能素子と光ファイバ間の光軸合わ
せ機能および光機能素子，電子回路の放熱機能の発揮が
可能となると同時に、高周波電気配線機能の発揮が可能
となる。

【００６０】なお、本実施例の光実装基板は、例えば図
１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示す工程で製作できる。は
じめに、後に詳述する手法によりＳi基板１に凹部を形
成した後、アンダークラッド４１，コア４２，オーバー
クラッド４３からなる石英系光導波路４０を形成する
（図１４（Ａ）参照）。次いで、Ｓi基板１の表面を加
工して光素子用Ｓiテラス３０および電子回路用Ｓiテラ
ス３５を形成する。この際、電子回路用Ｓiテラス３５
付近のＳi凹部底面には、接地導体層として金や銅など
の導電膜５１０を設けておく（図１４（Ｂ）参照）。こ
の上に、電気配線部誘電体としてポリイミドを塗布／硬
化したのち、ドライエッチングなどの手法により不要部
分のポリイミドを除去し、Ｓiテラス３０および３５を
露出させる。さらに、Ｓiテラスから所望の段差だけ低
くなるように誘電体層５０のエッチングを行う（図１４
（Ｃ）参照）。最後に、その誘電体層５０の表面に導体
パターン５１を形成すると共に、光素子用Ｓiテラス３
０上に誘電体層５０上の導体パターン５１と電気的に接
続するように薄膜電極５２を形成する（図１４（Ｄ）参
照）。

【００６１】

【実施例３】図１５は、本発明のハイブリッド光集積回
路の第３の実施例の構造を示す斜視図である。実施例２
と本実施例との大きな違いは、電気配線部の誘電体層を
光導波路と同一材料を用いて形成したことにある。すな
わち、Ｓi凹部は光導波路部および電気配線部共にＳiテ
ラス面から３３μmの段差を設けて形成してある。光導
波路部にあたるＳi凹部には、アンダークラッド４１
（厚さ３５μm）、コア４２（６μm×６μm）、オーバ
ークラッド４３（厚さ３０μm）の構造を有する石英系
光導波路４０が形成されている。一方、電気配線部にあ
たるＳi凹部上には、誘電体層５０として石英系光導波
路のアンダークラッド４１が形成してある。その厚さは
２５μmであり、光素子用Ｓiテラス３０および電子回路
用Ｓiテラス３５の上面より１０μm低くなるようにして
ある。このように、電気配線部の導体パターン上面の高
さをＳiテラス上面よりも低くなるように設定した結
果、重要な電気配線はすべて誘電体層上に形成し半田バ
ンプを用いて接続が可能となると同時に、電子回路とＳ
iテラスとを接触して搭載できるようになった。このた
め、この実装基板は、高周波電気特性と良好な素子放熱
機能を発揮することができる。

【００６２】本実施例のように電気配線部の誘電体と光
導波路とを同一材料で形成する構造は、その基板の形成
工程が簡便になるという効果がある。この効果につい
て、基板形成工程を示した図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）
に従って説明する。基板製作の第１ステップは、基板上
にＳiテラスに相当する段差を形成する工程である（図
１６（Ａ）参照）。基板としてＳiを用いた本実施例で
は、ＫＯＨなどのアルカリエッチング液を用いた異方性
エッチングの手法により、所望の段差を形成することが
できる。Ｓi基板の結晶方位を適切に選べば、図示した
ようにＳiテラス側面を約５７°の傾斜をもって形成す
ることができる。この後、石英系光導波路などの誘電体
光導波路のアンダークラッド４１を基板凹部に形成し、
研磨などの手法によりその表面を平坦化する（図１６
（Ｂ）参照）。しかる後、光導波路のコア４２およびオ
ーバークラッド４３を形成する（図１６（Ｃ）参照）。
しかるのち、Ｓiテラスを含む電気配線部となる領域に
形成された光導波路をエッチングにより除去し、Ｓiテ
ラスを露出させる。この際、石英系光導波路および高分
子導波路（ポリイミド系光導波路など）のエッチング工
程、例えばＣＦ4とＨ2との混合ガス、あるいはＯ2ガス
をエッチャントとする反応性イオンエッチングでは、Ｓ
i基板１をエッチングストップ層として用いることが可
能である。このため、エッチングの進行に伴ってＳiテ
ラス３０および３５が露出すると、その表面のエッチン
グは進まなくなる。

【００６３】一方、光導波路部分のエッチングは続行さ
れる。この結果、ただ一度のエッチング工程により、電
気配線部の誘電体表面とＳiテラスとの段差を形成する
ことができる（図１６（Ｄ）参照）。最後に、電気配線
部の誘電体表面に導体パターンを形成すると共に、Ｓi
テラス表面および傾斜側面に薄膜電極を形成すれば、本
発明の光実装基板を形成できる（図１６（Ｅ）参照）。
この際、図１６（Ａ）に示した工程においてＳi基板の
異方性エッチングによってＳiテラス側面には自動的に
傾斜が形成されることに注意されたい。Ｓiテラス側面
の傾斜を容易に形成できるため、Ｓiテラスと誘電体上
面に段差を設けても、両者の間に断線せずに電気配線を
形成することが可能となる。

【００６４】このように、誘電体光導波路と電気配線部
誘電体層とを同一材料で形成することにより、実施例１
のように両者を異種材料で形成する場合と比較すると、
その製作工程を簡略化できる。また、Ｓiテラスの側面
を垂直にしないで上述のように傾斜を持たせておくこと
は、実装基板製作の困難さを大幅に緩和する効果もあ
る。すなわち、Ｓiテラス側面を概ね垂直に形成した場
合には、例えば図９の実装基板において、光素子用Ｓi
テラス３０と誘電体層５０の上面との間に段差が生ずる
と、光素子用Ｓiテラス３０上の薄膜電極５２と誘電体
層５０上の導体パターン５１ａとを電気的に接続するこ
とが困難となる。従って、垂直性の高い側面を持つＳi
テラスを用い、図９のような電気配線を実現するため、
図１６（Ｄ）の工程において、Ｓiテラス上面と誘電体
上面を段差なく形成することは、光導波路のエッチング
時間およびエッチング速度の極めて高いコントロールを
必要とするため、この構造の実装基板の製作が極めて困
難となる。この困難さは上記のようにＳiテラス側面に
傾斜を持たせることにより解消したのである。

【００６５】

【実施例４】図１７は、本発明の光／電子ハイブリッド
光集積回路の第４の実施例を示す断面図である。１は比
抵抗１００Ω・cmのＳi基板である。光導波路部におい
ては、基板表面に設けた凹部に石英系光導波路４０が形
成されており、各層の厚さは、アンダークラッド３０μ
m，コア６μm，オーバークラッド３０μmである。電気
配線部のＳi凹部には、石英系光導波路のアンダークラ
ッドと同一材料からなる誘電体層５０が形成されてい
る。光素子用Ｓiテラスと電子回路用テラス３５との間
の誘電体層５０の厚さは２０μmであり、この上に厚さ
５μmの導体パターン５１が形成されている。光素子用
Ｓiテラス３０の上面および傾斜側面には薄膜電極５２
が形成され、導体パターン５１と電気的に接続してい
る。光機能素子３７はこの薄膜電極５２と電気的な接続
を保ちつつ、光素子用Ｓiテラス３０上にアップサイド
ダウンの状態で搭載されている。電子回路３８は電子回
路用Ｓiテラス３５上に素子面を下向きにして搭載さ
れ、高さ５μmの半田バンプ５３により導体パターン５
１と接続固定される。電子回路の右側の電気配線部にお
いては、石英系光導波路のアンダークラッドからなる誘
電体層５０上にポリイミドからなる第２の誘電体層５２
０が積層してある。第２の誘電体層５２０の内部には多
層の導体パターン５１０が、またその表面には導体パタ
ーン５１ｂが設けられている。

【００６６】本実施例では、電気配線部の誘電体層を石
英系光導波路と同一材質からなる誘電体層５０と、その
一部にポリイミドからなる第２の誘電体層５２０とを設
け、その内部に多層電気配線５１０を設けた。このよう
な構造とした結果、配線密度の低い光素子と電子回路と
の間は高速のコプレーナ配線で接続し、配線密度の高い
電子回路の配線には多層のマイクロストリップ配線を用
いることが可能となった。

【００６７】また、本実施例ではコプレーナ配線領域お
よびマイクロストリップ配線領域共に第１層目の誘電体
層の光導波路のアンダークラッドを用いている。この結
果、本実施例と同一目的を達成するための実施例２と比
較すると、実装基板の製作工程が簡略化できるという効
果もある。

【００６８】

【実施例５】図１８は、本発明のハイブリッド光集積回
路の第５の実施例を示す断面図である。本実施例におけ
る実装基板１はセラミック基板であり、この上に光素子
用Ｓiテラス３０および電子回路用Ｓiテラス３５が設け
られている。光導波路４０は石英系光導波路である。電
気配線部の誘電体層５０はポリイミドで形成されてい
る。本実施例の特徴は、電気配線部の誘電体層５０の表
面および内部に導体パターン５１を設けたのみではな
く、セラミック基板１の内部にも電気配線５３０を設け
たことにある。

【００６９】本実施例では、素子搭載部に熱伝導性に優
れたＳiテラスを用い、光導波路として石英系光導波路
を用い、電気配線部には基板上に設けた誘電体層の内部
および表面に導体パターンを設けると共に、多層電気配
線を設けることが容易なセラミック基板内部にも導体パ
ターンを設けている。この結果、本実施例の実装基板は
高性能光導波路機能，Ｓi光学ベンチ機能，高周波電気
配線機能の３機能を併せ持つと共に、極めて高密度な電
気配線を形成することが可能となった。

【００７０】なお、本実施例のようにＳiテラスをセラ
ミックのような異種材料からなる基板上に設けるには、
例えばアノーディックボンディングの手法が利用でき
る。これは、あらかじめセラミック基板表面およびＳi
テラス裏面にＳiＯ2の薄膜を形成しておき、両者を加圧
昇温して接着する手法である。

【００７１】

【実施例６】図１９は、本発明のハイブリッド光集積回
路の第６の実施例における光実装基板を示す斜視図であ
る。図中、１はＳi基板であり、この基板表面には凹凸
構造が形成されている。光導波路部ＩはＳi基板凹部上
に形成されており、６０ｃは石英系光導波路のアンダー
クラッド（厚さ５０μm）、６０ｂは石英系光導波路の
コア（６×６μm）であり、これは厚さ３０μmのオーバ
ークラッド６０ａに埋め込まれている。光素子搭載部II
においては、Ｓi基板凸部が露出しており、これが光素
子搭載時の高さ基準面３０となる。高さ基準面３０は、
光導波路のコア６０ｂに対応する位置を中心として２分
割されており、この周囲は石英系光導波路のアンダーク
ラッド６０ｃにより埋められている。光素子搭載部IIに
おけるアンダークラッド６０ｃの厚さは３５μmであ
り、その表面には中心導体パターン５０および接地導体
パターン５１とで構成されたコプレーナ構造の電気配線
５００が形成されており、中心導体パターンの一端、す
なわち２分割されている高さ基準面３０の間隙の部分に
は、半田パターン５２が形成されている。

【００７２】なお、石英系光導波路のアンダークラッド
６０ｃの厚さ３５μmは、その表面に形成した電気配線
がＳi基板の影響を受けずに優れた高周波特性を発揮す
るのに十分な厚さである。ここに、電気配線５００およ
び半田パターン５２は、ともに厚さ５μmである。本実
施例では電気配線５００を金で形成し、半田パターン５
２は金−スズ合金で形成した。

【００７３】図２０は、図１９のハイブリッド光集積基
板上に光半導体素子を搭載したときの状態を、図１９中
のＡ−Ａ'矢視に沿った断面で示したものである。本実
施例では、Ｓi凸部で構成される高さ基準面３０を２分
割し、その間隙を石英系光導波路のアンダークラッド６
０ｃで埋め、かつその表面に電気配線としての中心導体
５０ならびに半田パターン５０１を形成したので、光半
導体素子３７を搭載するにあたり、光半導体素子の電極
パッド３７ａとの接続部を含め、すべての電気配線層を
十分な厚さの石英系光導波路のアンダークラッド６０ｃ
の表面に形成することが可能となった。このため、Ｓi
基板の抵抗率の低さおよび誘電率の高さが及ぼす電気配
線への影響が無視できるようになった。石英系光導波層
は抵抗率および誘電率の観点から電気配線基板としてＳ
i基板より優れているので、本実施例の電気配線では優
れた高周波特性が実現できる。

【００７４】また、Ｓi基板１の高さ基準面としての光
素子用Ｓiテラス３０から光導波路のコア６０ｂの中心
までの高さは、光半導体素子３７の活性層３７ｂから素
子表面までの高さと等しく設定した。このため、光半導
体素子３７の搭載にあたっては、半導体素子をアップサ
イドダウンの状態でＳi基板１の凸部の高さ基準面３０
上に搭載するだけで、石英系光導波路のコア６０ｂの高
さと光半導体素子の活性層３７ｂの高さを一致させるこ
とが可能となった。これと同時に、Ｓi基板１の凸部は
光半導体素子のヒートシンクとしても機能する。上記の
光素子搭載部は不要部分の石英系光導波路層をエッチン
グにより除去することにより形成するが、この際にＳi
基板はエッチングストップ層として機能する。従って、
位置決め高さ基準面３０の高さを極めて精度良く決定で
きることに注意されたい。

【００７５】このハイブリッド光集積回路の光導波路の
伝搬損失は０.１dＢ／cm以下であった。また、光半導体
素子と石英系光導波路の位置決め精度は１μm程度であ
り、光半導体素子は１０GＨzでの高速変調時でも良好な
特性を示した。

【００７６】以上述べたように、本実施例は低損失光導
波路機能，光学ベンチ機能ならびに高周波電気配線機能
の３つを併せ持つものである。

【００７７】

【実施例７】図２１は本発明のハイブリッド光集積回路
の第７の実施例における光実装基板を示す斜視図であ
る。実施例６との相違点は、光素子搭載部IIにおいて、
光半導体素子の面内方向位置決め用ガイド７９を設けた
ことにあり、他の構成は実施例６と同様である。この実
施例では、面内方向位置決め用ガイド７９は光導波路６
０と同様の材質、すなわち石英系ガラスで形成した。

【００７８】図２２は、図２１の実装基板１上に光半導
体素子３７を搭載した時の状態を図２１中のＢ−Ｂ'矢
視に沿った断面で示したものである。実装基板１上に設
けた面内方向位置決め用ガイド７９は高さが５μmであ
り、これに対応して光半導体素子３７には深さ６μmの
位置決め溝８０が設けられている。従って、位置決め溝
８０と実装基板１上の面内方向位置決め用ガイド７９と
が接触し、かつ光素子上面が光素子用Ｓiテラス３０と
接触するように、光半導体素子３７をアップサイドダウ
ンの状態で素子搭載部に搭載するだけで、一切の調芯作
業を行うことなく、光導波路と光半導体素子との位置合
わせを完了できた。

【００７９】

【実施例８】図２３は本発明のハイブリッド光集積回路
の第８の実施例における光実装基板を示す斜視図であ
る。本実施例の実施例６および実施例７との違いは、光
素子搭載部IIの上に、サブキャリア６７に保持された光
機能素子３７を搭載した点にあり、他の構成要素は基本
的には実施例１または２と同様である。図２３におい
て、光素子搭載部IIの電気配線５００の中心導体パター
ン５０上に光機能素子の活性層用の半田パターン５２が
形成され、接地導体パターン５１上にはサブキャリア用
の半田パターン５３が形成されている。

【００８０】この実装基板１上にサブキャリア６７に保
持された光素子を搭載したときの状態を図２４に示す。
図２４は、図２３中のＣ−Ｃ'矢視に沿った断面を示し
たものである。図２４において、サブキャリア６７はＳ
i基板１と同一材料で形成されており、その凹部６７ａ
には光機能素子３７が保持されている。凹部６７ａの表
面には導電層が形成されており、光機能素子３７の裏面
と導通がとれるようになっている。サブキャリア６７の
凸部表面６７ｂは、光機能素子３７の表面（図２４にお
いて下面）と面一となるか、または光機能素子３７の表
面の高さより低く設定されている。

【００８１】従って、サブキャリア６７をハイブリッド
光集積基板の素子搭載部に搭載すると、光機能素子３７
表面とＳi凸部３０とを接触させて高さ調整が完了す
る。光機能素子３７の活性層３７ｂ側の電極パッド３７
ａは、基板上の中心導体パターン５０と半田パターン５
２とを介して電気的に接続される。

【００８２】なお、この実施例８においては、光機能素
子３７の電極パッド３７ａおよび半田パターン５２の位
置を、光機能素子の活性層３７ｂの直下から側方にずら
して設けてある。光素子固定に伴う応力が、直接活性層
に働くことを防止するためである。また、光素子裏面側
の電極（図示しない）は、サブキャリア６７の凹部６７
ａの表面に形成された導電層を通り、半田パターン５３
を介して、基板上の接地導体パターン５１と接続され
る。さらに、サブキャリア６７の表面とＳi凸部３０と
は、熱伝導材料８１を介して熱的に接続され、基板への
光機能素子３７の搭載が完了する。

【００８３】本実施例は、上記の構成になっているた
め、サブキャリア６７を通して光素子裏面側電極を活性
層側電極と同一表面から取り出せるので、ワイヤレスで
の光素子表面実装が可能となる。このため、本発明の基
板構造と組み合わせることにより、優れた高周波特性を
発揮することが可能となる。さらに、光素子のヒートシ
ンクとして、光素子表面からＳi基板１の凸部へ直接放
熱する経路と共に、光素子裏面からサブキャリアを介し
てＳi基板１の凸部へ放熱する経路が形成されるので、
放熱の観点からも優れた活性を示す。

【００８４】

【実施例９】図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）は、本発
明の光／電子ハイブリッド集積回路の第９の実施例を示
し、図２５（Ａ）は斜視図であり、図２５（Ｂ）は図２
５（Ａ）中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図である。本実
施例は、実施例８と違い、光機能素子を保持するサブキ
ャリア６７と光素子用Ｓiテラス３０との接続部の構造
にある。すなわち、光機能素子３７の活性層側の表面電
極パッド３７ａは、誘電体層５０上に設けた導体パター
ン５１ａと導電性接合材である半田バンプ５３ａとを介
して接続固定される。一方、素子裏面側電極はサブキャ
リア６７表面の導体パターンを経て、光素子用Ｓiテラ
ス３０上に設けた薄膜電極５２およびこの薄膜電極５２
上に設けた半田バンプ５３ｂを介して接続固定される。

【００８５】先の実施例８では、サブキャリア６７を光
素子用Ｓiテラス３０に固定するにあたり、サブキャリ
ア６７が接続する導体パターン５１が誘電体層上に設け
られていた。このため、素子の放熱効果を高めるために
サブキャリア６７と光素子用Ｓiテラス３０との間に熱
伝導材料を塗布することが必要となり、光素子の実装工
程が複雑となる傾向を持つ。これに対し、本実施例で
は、サブキャリア６７は光素子用Ｓiテラス３０上に半
田バンプ５３ｂを介して固定されるので、半田バンプ５
３ｂを熱伝導材料と兼ねることができる。このため、実
装工程をより簡略できるという利点が生まれる。

【００８６】

【実施例１０】図２６（Ａ）および図２６（Ｂ）は、本
発明の光／電子ハイブリッド集積回路の第１０の実施例
を示し、図２６（Ａ）は斜視図であり、図２６（Ｂ）は
図２６（Ａ）中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図である。
本実施例は実施例９と違い、実装基板１に光機能素子３
７の面内方位置決めのためのガイドを設けたことと、光
機能素子を保持したサブキャリアにおいて、サブキャリ
ア６７の外側面６７ｃから活性層３７ｂまでの距離を実
装基板１上のガイド内壁６０ｄから光導波路のコア中心
までの距離Ｄと等しく設定したこととにある。このよう
にすると、サブキャリアを用いつつ、かつアライメント
フリーでの光素子ハイブリッド集積が可能となる。

【００８７】なお、サブキャリア６７の外側面６７ｃか
ら光機能素子３７の活性層３７ｂまでの距離を所望の値
Ｄに設定するには、例えば図２７のようにして光機能素
子をサブキャリアに固定すればよい。すなわち、９０ａ
は素子固定治具であり、この表面には所望位置にサブキ
ャリアを設置するためのガイド９０ｂと、光機能素子を
所望位置に設置するためのマーカ９１が設けてある。従
って、はじめに光機能素子３７の活性層側表面に形成さ
れたマーカ４１を、活性層側表面を下向きにした状態
で、治具９０ａ上のマーカ９１に一致させて光機能素子
３７を素子固定治具９０ａ上に載せた後、サブキャリア
の外側面６７ｃを素子固定治具９０ａ上のガイド９０ｂ
に突き当てた状態で、光機能素子３７をサブキャリア６
７に固定すればよい。

【００８８】光素子に設けた位置決め基準面と実装基板
上のガイド面とを直接突き当てる素子搭載法において
は、光素子側面とガイド面との接触時に、光素子に格子
欠陥が発生する場合があり、光素子の信頼性の観点から
は問題があった。これに対して本実施例では、サブキャ
リア６７の外側面６７ｃを位置決め用のガイド９０ｂに
突き当てて搭載するようにしたので、光機能素子側面と
ガイドとを接触させることなく、アライメントフリーの
素子搭載を実現できるようになった。このため、ガイド
構造を用いた素子搭載においても、素子の信頼性を低下
させずに実装することが可能となった。

【００８９】

【実施例１１】図２８は本発明のハイブリッド光集積回
路の第１１の実施例における光実装基板を示す斜視図で
ある。この実施例の特徴は、光素子搭載部IIにおいてＳ
i基板１の凹部とアンダークラッド６０ｃとの間に、接
地導体層５１ａを埋め込んだ構造を有する点にあり、他
の構成要素は実施例６〜実施例８とほぼ同様である。こ
のような構造とした結果、光素子搭載部IIにおいては、
アンダークラッド６０ｃ，その表面に設けた電気配線５
０および埋め込み接地導体５１ａとがマイクロストリッ
プ線路を構成することになり、優れた高周波特性を得る
ことが可能となる。マイクロストリップ線路とすること
により、実施例６〜実施例８のようなコプレーナ線路と
比較すると、電気配線密度を高くすることが容易とな
る。

【００９０】図２９は、図２８に示したハイブリッド光
集積基板上にＬＤアレイ３７を搭載した時の状態を、図
２８中ののＤ−Ｄ'矢視に沿った断面で示したものであ
る。電気配線５００は光素子との電極接続部を含め、Ｓ
i基板１の凹部に形成されている。また、Ｓi基板１の凸
部表面はＬＤアレイ３７の高さ基準面になると同時に、
ヒートシンクとしての機能も果たす。

【００９１】このように、本実施例においても低損失機
能，高周波電気配線機能および光学ベンチ機能の３機能
を同時に発揮することが可能となった。

【００９２】

【実施例１２】図３０は、本発明のハイブリッド光集積
回路の第１２の実施例における光実装基板を示す斜視図
であり、光素子の長さが長くなった場合の構成例を示し
ている。光機能素子３７は長さが１５mmのＬiＮbＯ3
（ＬＮ）導波路である。本実施例では、他の実施例と同
様にＳi基板上の石英系光導波路で形成されている。光
素子長が本実施例のように長くなると、基板および光素
子の長手方向の反りが無視できなくなる。本実施例にお
いては、図３１に示すように基板およびＬＮチップに反
りがあっても、光素子用Ｓiテラス３０が良好な高さ基
準面として機能するように、Ｓi凸部を４分割し、それ
ぞれを光導波路の直近に設けた。また、電気配線５００
は４分割されたＳi凸部の間の領域に形成した石英系光
導波路のアンダークラッド６０ｃの表面に、コプレーナ
線路として形成した。

【００９３】この結果、図３１に示したように、基板お
よびＬＮ導波路に無視し得ない程度の反りが存在する場
合であっても、Ｓi凸部が高さ基準面として機能する。
また、他の実施例と同様に電気配線部が優れた高周波特
性を示すことはいうまでもない。

【００９４】以上、本発明のハイブリッド光集積基板の
構成をＳi基板上に形成した石英系光導波路の場合を例
に挙げて説明してきたが、本発明はこれ以外の材料系に
も適用できる。光導波路中に素子搭載部を形成するため
のエッチングに用いるエッチャントに対し、光導波路の
基板のエッチング速度に十分な差があり、基板がエッチ
ングストップ層として機能するような基板と誘電体光導
波路との組み合わせを用いれば、本発明を実現すること
ができる。このような基板と誘電体光導波路との組み合
わせを用いれば、基板凸部が高精度な高さ基準面として
の機能を果たす。また、電気配線の高周波特性の観点か
らは、基板材料よりも誘電率の低い材料からなる光導波
路を用いることが望ましい。

【００９５】このような基板と誘電体光導波路との組み
合わせは、石英系光導波路／Ｓi基板以外にも、石英系
光導波路／アルミナセラミック基板，石英系光導波路／
窒化アルミナセラミック基板、あるいはこれらの光導波
路として石英系光導波路の代わりにポリイミド光導波路
などの高分子系誘電体光導波路としたものが例示でき
る。ただし、アルミナセラミックのような熱伝導率の悪
い基板を用いた場合には、光素子のヒートシンクを図２
７に示した実施例１１ののように、別基板に取ることが
必要となる。

【００９６】また、上記の各実施例では光素子を搭載し
た例を示したが、これとともに光素子駆動用電子回路、
さらには信号処理用電子回路を集積することも、もちろ
ん可能である。

【００９７】

【発明の効果】本発明のハイブリッド光集積基板は、凹
凸を有する基板上の凹部に誘電体光導波路を形成し、そ
の凸部を光素子搭載部とする「テラス付光導波路基板」
を基本構造とし、電気配線層を基板凹部に形成した誘電
体光導波路上に形成したので、基板として比較的抵抗率
の低い基板、例えばＳi基板を用いた場合や、比較的誘
電率の高い基板、例えばアルミナセラミック基板であっ
ても、電気特性に基板の影響が現れなくなり、優れた高
周波特性を発揮することが可能となった。

【００９８】さらに、光素子搭載部の基板凸部を２つ以
上に分割し、その間の領域にも誘電体光導波路層を形成
し、かつ光素子と基板上の電気配線との接続のための電
極パッド部をこの誘電体光導波路層上に設けるようにし
た本発明のハイブリッド光集積基板では、すべての電気
配線部を誘電体光導波路層上に形成できる結果、その高
周波特性が格段に向上し、同時に基板凸部上面を光素子
搭載のための高さ基準面として用いることができるた
め、高精度での光素子搭載が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｓi光学ベンチの構造を示す斜視図である。

【図２】図１の構造から予想される高周波特性を示す特
性図である。

【図３】２種類の光導波路構造を示し、（Ａ）はリッジ
型光導波路構造の光実装基板を示す断面図であり、
（Ｂ）は（Ａ）の光実装基板上に設けられた素子搭載部
を示す断面図であり、（Ｃ）は埋め込み型光導波路構造
の光実装基板を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）の光
実装基板上に設けられた素子搭載部を示す断面図であ
る。

【図４】リッジ型光導波路構造の光実装基板を示す概略
斜視図である。

【図５】Ｓiテラス付光導波路構造の光実装基板を示す
概略斜視図である。

【図６】従来のハイブリッド光集積回路の構成の一例を
示す斜視図である。

【図７】従来のハイブリッド光集積回路の構成の他の例
を示す斜視図である。

【図８】従来の光半導体装置の構成の一例を示す断面図
である。

【図９】本発明によるハイブリッド光集積回路の第１の
実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明によるハイブリッド集積回路の第２実
施例を説明するための全体斜視図である。

【図１１】図１０に示した回路の光素子搭載部近傍の断
面図である。

【図１２】図１０中のＡ−Ａ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図１３】図１０中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図１４】本発明によるハイブリッド光実装基板の製造
方法の一実施例を示し、（Ａ）は石英系光導波路を形成
する工程を示す断面図であり、（Ｂ）は光素子用および
電子回路用Ｓiテラスを形成する工程を示す断面図であ
り、（Ｃ）は（Ｂ）のテラス上に形成したポリイミド層
を除去してテラスを露出させる工程を示す断面図であ
り、（Ｄ）はポリイミド層上に電気配線部を形成する工
程を示す断面図である。

【図１５】本発明によるハイブリッド光集積回路の第３
の実施例の構造を示す斜視図である。

【図１６】本発明によるハイブリッド光実装基板の製造
方法の他の例を示し、（Ａ）は基板上にＳiテラスに相
当する段差を形成する工程を示す断面図であり、（Ｂ）
は石英系光導波路などのアンダークラッドを基板凹部に
形成する工程を示す断面図であり、（Ｃ）はコアおよび
オーバークラッドを形成する工程を示す断面図であり、
（Ｄ）はＳiテラスを露出させる工程を示す断面図であ
り、（Ｅ）は電気配線部を形成する工程を示す断面図で
ある。

【図１７】本発明によるハイブリッド光集積回路の第４
の実施例を示す断面図である。

【図１８】本発明によるハイブリッド光集積回路の第５
の実施例を示す断面図である。

【図１９】本発明によるハイブリッド光集積回路の第６
の実施例における光実装基板を示す斜視図である

【図２０】図１９中のＡ−Ａ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図２１】本発明によるハイブリッド光集積回路の第７
の実施例における光実装基板を示す斜視図である。

【図２２】図２１中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図２３】本発明によるハイブリッド光集積回路の第８
の実施例における光実装基板を示す斜視図である。

【図２４】図２３中のＣ−Ｃ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図２５】本発明によるハイブリッド集積回路の第９の
実施例を示す図であって、（Ａ）は斜視図であり、
（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図２６】本発明によるハイブリッド集積回路の第１０
の実施例を示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は
（Ａ）中のＢ−Ｂ'矢視に沿った断面図である。

【図２７】図２６に示したハイブリッド集積回路の光機
能素子をサブキャリアに固定する方法を示す斜視図であ
る。

【図２８】本発明によるハイブリッド光集積回路の第１
１の実施例における光実装基板を示す斜視図である。

【図２９】図２８中のＤ−Ｄ'矢視に沿った断面図であ
る。

【図３０】本発明によるハイブリッド光集積回路の第１
２の実施例における光実装基板を示す斜視図である。

【図３１】図３０に示したハイブリッド光集積回路の基
板などに反りが入った状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 実装基板（Ｓi基板，セラミック基板） ３０ 光素子用Ｓiテラス（高さ基準面） ３１ 光ファイバ ３５ 電子回路用Ｓiテラス ３７ 光機能素子（半導体レーザー，光半導体素子，Ｌ
Ｄアレイ） ３７ａ 電極パッド（表面電極） ３７ｂ 活性層 ３８ 電子回路 ４０ 石英系光導波路 ４１ アンダークラッド（マーカ） ４２ コア ４３ オーバークラッド ４４ サブキャリア ５０ 誘電体層 ５０ 中心導体（電気配線） ５１ 導体パターン（接地導体パターン） ５１ａ 中心導体（導体パターン，接地導体層，接地導
体） ５１ｂ 接地導体（表面電極用導体パターン） ５２ 薄膜電極（半田パターン） ５３ 半田パターン（半田バンプ） ５３ａ 第１の薄膜電極（半田バンプ） ５３ｂ 第２の薄膜電極（半田バンプ） ６０ 光導波路 ６０ａ オーバークラッド ６０ｂ コア ６０ｃ 誘電体層 ６０ｃ アンダークラッド ６０ｄ ガイド内壁 ６７ サブキャリア ６７ａ 凹部 ６７ｂ 凸部表面 ６７ｃ 外側面 ７９ 面内方向位置決め用ガイド ８０ 位置決め溝 ８１ 熱伝導材料 ９０ａ 素子固定治具 ９０ｂ ガイド ９１ マーカ ５００ 電気配線 ５０１ 半田パターン ５１０ 導体パターン（接地導体，導電膜，多層電気配
線） ５２０ 貫通電極 ５２０ 第２の誘電体層 ５３０ 電気配線 II 光素子搭載部 Ｄ 距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−148222 (32)優先日 平成６年６月29日(1994．6．29) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 吉野 薫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 加藤 邦治 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 森脇 和幸 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 杉田 彰夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 小川 育生 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 柳澤 雅弘 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 橋本 俊和 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−251987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131104（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−280206（ＪＰ，Ａ) 1993年電子情報通信学会春季大会講演 論文集（４）ｐ．４−270 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/26 - 6/27 G02B 6/30 - 6/35 G02B 6/42 - 6/43 H01L 27/15 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一基板上に設けられた光導波路部と光
   素子搭載部と電気配線部とを含む実装基板において、前記 光素子搭載部は、基板上に凸状に加工したＳiテラ
   スで構成され、 前記 電気配線部は、前記基板上に形成した誘電体層とそ
   の表面または内部に形成した導体パターンとで構成さ
   れ、 前記Ｓiテラスに前記光素子を搭載した場合、この光素
   子と前記導体パターンとの間に半田バンプを介して電気
   的接触が得られるように、前記導体パターンの上面は前
   記Ｓiテラスの上面よりも低く設定されてい ることを特
   徴とする光／電子ハイブリッド実装基板。
2. 【請求項２】 前記基板は、前記光素子を搭載するため
   のＳiテラスの他に、電子回路を搭載するためのＳiテラ
   スを有し、 前記電子回路搭載用のＳiテラスに電子回路を搭載した
   場合、この電子回路と前記導体パターンとの間に半田バ
   ンプを介して電気的接触が得られるように、前記導体パ
   ターンの上面は前記電子回路搭載用のＳiテラスの上面
   よりも低く設定されてい ることを特徴とする請求項１に
   記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
3. 【請求項３】 前記Ｓiテラスは傾斜角を有する側面を
   有し、 前 記Ｓiテラスの表面および側面には薄膜電極が形成さ
   れ、この薄膜電極は前記Ｓiテラスの周囲の誘電体層の
   上面または内部に形成した導体パターンと電気的接続が
   なされていることを特徴とする請求項２に記載の光／電
   子ハイブリッド実装基板。
4. 【請求項４】 前記光素子用Ｓiテラスは２つ以上に分
   割され、分割された前記Ｓiテラスの間は前記誘電体層
   で埋められ、前記光素子搭載用のＳiテラスの間の前記
   誘電体層上に導体パターンが設けられていることを特徴
   とする請求項１または請求項３に記載の光／電子ハイブ
   リッド実装基板。
5. 【請求項５】 前記光導波路部は、前記Ｓiテラスに形
   成した位置決め溝と、この位置決め溝中に固定した光フ
   ァイバとを含むことを特徴とする請求項１から請求項４
   の何れかに記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
6. 【請求項６】 前記光導波路部は、前記基板上に形成し
   たアンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層
   からなる光導波路であり、この光導波路の前記コアの底
   面の高さは前記Ｓiテラスの上面よりも高く設定されて
   いることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに
   記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
7. 【請求項７】 前記光導波路は１本以上の信号用光導波
   路と１本以上のモニタ用光導波路とを含み、前 記光素子搭載用のＳiテラスは、前記モニタ用光導波
   路の入出力端に対応する位置に設けられ、かつ前記光素
   子搭載用のＳiテラスの表面には薄膜電気配線が形成さ
   れていることを特徴とする請求項５または請求項６に記
   載の光／電子ハイブリッド実装基板。
8. 【請求項８】 前記光導波路は誘電体光導波路であり、
   前記電気配線部の前記誘電体層は、前記誘電体光導波路
   のアンダークラッド層で構成されていることを特徴とす
   る請求項６に記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
9. 【請求項９】 前記光導波路の前記アンダークラッド層
   で構成される第１の誘電体層上の一部に、前記光導波路
   とは異なる材料からなる第２の誘電体層が積層され、こ
   の第２の誘電体層の内部または表面には導体パターンが
   形成されていることを特徴とする請求項８に記載の光／
   電子ハイブリッド実装基板。
10. 【請求項１０】 前記基板はＳi基板であり、前記光導
    波路および前記電気配線部の前記誘電体層は、共に石英
    系光導波路で形成され、前記電気配線部の前記誘電体層
    上に形成される前記導体パターンは、中心導体と接地導
    体とからなるコプレーナ配線であり、前記誘電体層の厚
    さは５０μm以上あることを特徴とする請求項８に記載
    の光／電子ハイブリッド実装基板。
11. 【請求項１１】 前記Ｓi基板は平均値が５０Ω・cm以
    上の比抵抗を有し、前記光導波路および前記誘電体層
    は、おもに石英系導波路で形成され、前記電気配線部の
    前記誘電体層上に設けられる導体パターンは、中心導体
    と接地導体とからなるコプレーナ配線であり、前記誘電
    体層の厚さは２０μm以上あることを特徴とする請求項
    ８に記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
12. 【請求項１２】 前記基板の内部には導体パターンが形
    成され、この基板内部の導体パターンと前記誘電体層内
    部または上面の前記導体パターンとが電気的に接続され
    ていることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れ
    かに記載の光／電子ハイブリッド実装基板。
13. 【請求項１３】 前記光導波路部は、前記基板上に形成
    されたアンダークラッド層，コアおよびオーバークラッ
    ド層を含む光導波路であり、この光導波路のコアの底面
    の高さは前記Ｓiテラスの上面よりも高く設定され、 前 記電気配線部の前記導体パターンは、その高さが前記
    光導波路の前記オーバークラッドの表面と概ね等しい厚
    さに形成された前記誘電体層の表面に設けられているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の光／電子ハイブリッド
    実装基板。
14. 【請求項１４】 基板上に凸状のＳiテラスを設ける工
    程と、前記 基板上に光導波路のアンダークラッド層を形成した
    後、表面を平坦化する工程と、 コアパターンおよびオーバークラッド層を形成する工程
    と、前記 Ｓiテラスと電気配線部のオーバークラッド層およ
    びコアの全てと前記アンダークラッド層の一部とを除去
    して素子搭載部を形成することにより、前記Ｓiテラス
    の上面を露出すると共に、前記電気配線部の前記アンダ
    ークラッド層の表面を前記Ｓiテラスの表面よりも所望
    の寸法だけ低く設定する工程と、前記 電気配線部に導体パターンを形成する工程とを含
    み、前記所望の寸法は、前記Ｓiテラスに搭載される素
    子と前記導体パターンとの間に半田バンプを介して電気
    的接触が得られる高さであることを特徴とする光／電子
    ハイブリッド実装基板の製造方法。
15. 【請求項１５】 基板上に設けたアンダークラッド層，
    コアおよびオーバークラッド層を含む光導波路と、この
    光導波路に隣接して前記基板上に凸状に設けた光素子搭
    載部として機能するＳiテラスと、このＳiテラスに隣接
    して前記基板上に形成した誘電体層およびその表面また
    は内部に設けた導体パターンを含む電気配線部とから構
    成される実装基板と、この実装基板の前記光素子搭載用の前記Ｓiテラス上に
    搭載される光機能素子 と を具え、 下向きにされた前記光
    素子の表面の少なくとも一部が前記Ｓiテラスの上面と
    接触した状態で、前記光導波路に対する光結合と前記誘
    電体層の表面に形成した導体パターンに対する電気的接
    触とが保たれていることを特徴とする光／電子ハイブリ
    ッド集積回路。
16. 【請求項１６】 基板上に設けたアンダークラッド層，
    コアおよびオーバークラッド層を含む光導波路と、この
    光導波路に隣接して前記基板上に凸状に設けた光素子搭
    載部として機能する光素子用Ｓiテラスと、この光素子
    用Ｓiテラスに隣接して前記基板上に形成した誘電体層
    およびその表面または内部に設けた導体パターンを含む
    電気配線部と、この電気配線部において前記基板上に凸
    状に設けた電子回路搭載部として機能する電子回路用Ｓ
    iテラスとから構成される実装基板と、この実装基板の前記 光素子用Ｓiテラス上に搭載される
    光機能素子と、 前記実装基板の前記電子回路用Ｓiテラスに搭載される
    電子回路と を具え、前記光機能素子は、 下向きにされた
    その表面の少なくとも一部が前記光素子用Ｓiテラスの
    上面と接触した状態で、前記光導波路に対する光結合と
    前記誘電体層の表面に形成した導体パターンに対する電
    気的接触とが保たれ、前記電子回路は、前記電子回路用
    Ｓiテラスに対する熱的接続と前記誘電体層の表面に形
    成した導体パターンに対する電気的接触とが保たれてい
    ることを特徴とする光／電子ハイブリッド集積回路。
17. 【請求項１７】 前記電子回路用Ｓiテラス近傍の誘電
    体層上の導体パターン上面の高さは電子回路用Ｓiテラ
    ス上面より低く設定してあり、前記電子回路はその一部
    を前記電子回路用Ｓiテラスと接触した状態で保持され
    てあり、前記電子回路表面の少なくとも一部の電極は、
    この電極に対応する前記誘電体層上の導体パターンに対
    し導電性接合材を介して電気的接続を保ちつつ固定され
    ていることを特徴とする請求項１６に記載の光／電子ハ
    イブリッド集積回路において、光／電子ハイブリッド集
    積回路。
18. 【請求項１８】 前記光機能素子は、表面に凹凸が形成
    され、かつその凹部表面から凸部表面まで電気的に接続
    された状態の導体パターンが形成された熱伝導材料から
    なるサブキャリアの前記凹部上に、この光機能素子の裏
    面電極が電気的に前記導体パターンに接続した状態で接
    触固定され、 前 記Ｓiテラスは２つ以上に分割され、分割されたこれ
    らＳiテラスの間は前記誘電体層で埋められており、前記 Ｓiテラスの周囲の前記誘電体層上には、前記光機
    能素子の活性層側表面に設けた電極に対する第１の導体
    パターンおよび前記光機能素子の裏面電極に対応する第
    ２の導体パターンが設けられ、 前記 第１および第２の導体パターンの上面の高さは、前
    記Ｓiテラスの上面よりも低く設定され、 前 記サブキャリアに固定された前記光機能素子は、その
    表面を下向きにした状態で当該表面の周辺部が前記Ｓi
    テラスの表面と接触および熱的接続を保ちつつ前記実装
    基板上に搭載され、 前 記光機能素子の表面側の前記電極と前記第１の導体パ
    ターンとが導電性接合材を介して電気的に接続され、前 記光機能素子の前記裏面電極は、前記サブキャリアの
    前記凸部上の前記導体パターンおよび前記導電性接合材
    を介して前記第２の導体パターンと電気的に接触してい
    ることを特徴とする請求項１５から請求項１７の何れか
    に記載の光／電子ハイブリッド集積回路。
19. 【請求項１９】 前記光機能素子は、表面に凹凸が形成
    され、かつその凹部表面から凸部表面まで電気的に接続
    された状態の導体パターンが形成された熱伝導材料から
    なるサブキャリアの前記凹部上に、この光機能素子の裏
    面電極が電気的に前記導体パターンに接続した状態で接
    触固定され、 前 記Ｓiテラスは２つ以上に分割されると共に傾斜角を
    有する側面を有し、 分割された前記Ｓiテラスの周囲は前記誘電体層で埋め
    られ、 前記 Ｓiテラスの周囲の前記誘電体層上に、前記光機能
    素子の活性層側表面に設けた電極に対応する第１の導体
    パターンが設けられ、この第１の導体パターンの上面の
    高さは前記Ｓiテラスの上面よりも低く設定され、 前 記Ｓiテラスの上面および傾斜側面の一部には前記光
    機能素子の前記裏面電極に対応する薄膜電極が形成さ
    れ、この薄膜電極は前記誘電体層上に設けた第２の導体
    パターンと電気的に接続し、 前 記サブキャリアに固定された前記光機能素子は、その
    表面を下向きにした状態でその表面の周辺部が前記Ｓi
    テラスの表面と接触および熱的接続を保ちつつ前記実装
    基板上に搭載され、 前 記光機能素子の表面側の前記電極と前記第１の導体パ
    ターンとが導電性接合材を介して電気的に接続し、 前 記光機能素子の前記裏面電極は、前記サブキャリアの
    前記凸部上の前記導体パターンおよび前記Ｓiテラス上
    の前記薄膜電極を介して前記第２の導体パターンと電気
    的に接触していることを特徴とする請求項１５から請求
    項１７の何れかに記載の光／電子ハイブリッド集積回
    路。
20. 【請求項２０】 前記サブキャリアの外側面から前記光
    機能素子の前記活性層までの距離が所望の設定値Ｄとな
    るように形成され、 前 記Ｓiテラス近傍には光導波路形成材料で形成したガ
    イド構造が設けられ、 この ガイド構造の内側面から前記光導波路の前記コア中
    心までの距離が前記設定値Ｄとなるように設定され、 前記 光機能素子は、前記サブキャリアの前記外側面が前
    記ガイド構造の前記内側面と接触を保った状態で、前記
    Ｓiテラス上に搭載されていることを特徴とする請求項
    １８または請求項１９に記載の光／電子ハイブリッド集
    積回路。
21. 【請求項２１】 前記光導波路は、１本以上の信号線用
    光導波路と１本以上のモニタ用光導波路とを含み、前 記光機能素子は、前記実装基板上の前記信号用光導波
    路と前記モニタ用光導波路とにそれぞれ対応する位置に
    形成した信号ポートとモニタポートとを有し、 前記 実装基板の前記モニタ用光導波路と前記光機能素子
    の前記モニタポートとが光結合すると同時に前記信号用
    光導波路と前記信号ポートとが光結合した状態で、前記
    光機能素子が前記実装基板上の前記Ｓiテラス上に設置
    されていることを特徴とする請求項１５から請求項１９
    の何れかに記載の光／電子ハイブリッド集積回路。