JP4924785B2 - MSM type light receiving element and manufacturing method thereof, optical module, and optical transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、MSM型受光素子およびその製造方法、光モジュール、並びに、光伝達装置に関する。 The present invention relates to an MSM type light receiving element, a method for manufacturing the same, an optical module, and an optical transmission device.
MSM(Metal−Semiconductor−Metal)型受光素子は、プレーナ構造を有する受光素子である(たとえば、特許文献1参照)。具体的には、MSM型受光素子は、光吸収層となる半導体材料をエピタキシャル成長させた基板の上方に、アノード電極およびカソード電極が形成されたものである。MSM型受光素子は、受光面積を大きく取ることができること、寄生容量が小さいために高速応答が可能であること、プレーナ構造であるために製作が容易であること等の特長を有する。
本発明の目的は、MSM型受光素子およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an MSM type light receiving element and a method for manufacturing the same.
また、本発明の目的は、前記MSM型受光素子を有する光モジュール、および該光モジュールを有する光伝達装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an optical module having the MSM type light receiving element and an optical transmission device having the optical module.
本発明に係るMSM型受光素子は、
光吸収層の上面に受光面を有するMSM型受光素子であって、
基板と、
前記基板の上方に形成された前記光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された第1電極と、
前記光吸収層の上方に形成された第2電極と、
前記受光面の上方に形成されたレンズ部と、を含み、
前記レンズ部は、前記受光面に光を集める機能を有する。
The MSM type light receiving element according to the present invention is:
An MSM type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorbing layer,
A substrate,
The light absorption layer formed above the substrate;
A first electrode formed above the light absorption layer;
A second electrode formed above the light absorption layer;
A lens part formed above the light receiving surface,
The lens unit has a function of collecting light on the light receiving surface.
本発明に係るMSM型受光素子において、特定のもの(以下、「A」という)の「上方」に設けられた他の特定のもの(以下、「B」という)とは、A上に直接設けられたBと、A上に、A上の他のものを介して設けられたBと、を含む。この「上方」の定義については、本発明に係るMSM型受光素子の製造方法においても同様である。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, another specific one (hereinafter referred to as “B”) provided “above” a specific one (hereinafter referred to as “A”) is directly provided on A. And B provided on A via the other on A. The definition of “above” is the same in the method for manufacturing an MSM type light receiving element according to the present invention.
このMSM型受光素子によれば、該MSM型受光素子の前記受光面の上方に前記レンズ部が形成されていることにより、前記基板の上面に対して水平方向の光軸ずれの許容範囲が広がる。すなわち、このMSM型受光素子によれば、前記基板の上面に対して水平方向のトレランスが向上する。 According to this MSM type light receiving element, since the lens portion is formed above the light receiving surface of the MSM type light receiving element, an allowable range of optical axis deviation in the horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate is widened. . That is, according to this MSM type light receiving element, the tolerance in the horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate is improved.
また、このMSM型受光素子によれば、前記MSM型受光素子の前記受光面の上方に前記レンズ部が形成されていることにより、前記基板の上面に対して垂直方向のトレランスが向上する。 Further, according to this MSM type light receiving element, since the lens portion is formed above the light receiving surface of the MSM type light receiving element, tolerance in a direction perpendicular to the upper surface of the substrate is improved.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記受光面は、平面視において少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成されていることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the light receiving surface may be formed at least between the first electrode and the second electrode in plan view.
本発明に係るMSM型受光素子において、平面視とは、前記基板の上方から本発明に係るMSM型受光素子を平面的に見ることをいう。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the plan view means that the MSM type light receiving element according to the present invention is seen in plan view from above the substrate.
本発明に係るMSM型受光素子において、
前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状を有し、
前記レンズ部は、前記第1電極および前記第2電極の上方にブロック状に形成されていることができる。
In the MSM type light receiving element according to the present invention,
The first electrode and the second electrode have a comb shape,
The lens unit may be formed in a block shape above the first electrode and the second electrode.
本発明に係るMSM型受光素子において、
前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状を有し、
前記レンズ部は、前記第1電極と前記第2電極との間に線状に形成されていることができる。
In the MSM type light receiving element according to the present invention,
The first electrode and the second electrode have a comb shape,
The lens unit may be formed in a linear shape between the first electrode and the second electrode.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記レンズ部の上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆っていることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, a part of the upper part of the lens part may cover at least a part of the upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode.
このMSM型受光素子によれば、前記レンズ部の上部の一部が、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆っていることができる。これにより、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の垂直上方から入射する光は、前記第1電極と前記第2電極との間に形成された前記受光面に集められる。そして、光は、前記光吸収層へ入射される。したがって、前記レンズ部を有しない場合に比べ、前記光吸収層への入射効率を向上させることができる。 According to this MSM type light receiving element, a part of the upper part of the lens part may cover at least a part of the upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode. Thereby, light incident from vertically above at least one of the first electrode and the second electrode is collected on the light receiving surface formed between the first electrode and the second electrode. Then, the light is incident on the light absorption layer. Therefore, the incident efficiency to the light absorption layer can be improved as compared with the case where the lens portion is not provided.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記レンズ部は、土台部材の上方に形成されていることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the lens portion may be formed above the base member.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記土台部材は、前記光吸収層からなることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the base member may be formed of the light absorption layer.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記土台部材は、前記光吸収層の上方に形成されていることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the base member may be formed above the light absorption layer.
本発明に係るMSM型受光素子において、
前記光吸収層の上方に形成された堰き止め部材を有し、
前記レンズ部は、前記堰き止め部材によって堰き止められていることができる。
In the MSM type light receiving element according to the present invention,
A damming member formed above the light absorption layer;
The lens unit may be blocked by the blocking member.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記堰き止め部材は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方からなることができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the damming member may be composed of at least one of the first electrode and the second electrode.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に突起部を有することができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the damming member may have a protrusion on the upper surface of the damming member.
本発明に係るMSM型受光素子において、前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に溝部を有することができる。 In the MSM type light receiving element according to the present invention, the damming member may have a groove on the upper surface of the damming member.
本発明に係る光電子集積素子は、MSM型受光素子と、
TIA(Trans−Impedance Amplifier)と、を含むことができる。
An optoelectronic integrated device according to the present invention includes an MSM type light receiving device,
TIA (Trans-Impedance Amplifier).
本発明に係る光モジュールは、上述のMSM型受光素子と、
発光素子と、を含むことができる。
An optical module according to the present invention includes the above-described MSM type light receiving element,
A light emitting device.
本発明に係る光伝達装置は、上述の光モジュールを含むことができる。 The light transmission device according to the present invention can include the above-described optical module.
本発明に係るMSM型受光素子の製造方法は、
光吸収層の上面に受光面を有するMSM型受光素子の製造方法であって、
基板の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第1電極を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第2電極を形成する工程と、
前記受光面の上方にレンズ部を形成する工程と、を含み、
前記レンズ部は、前記受光面に光を集める機能を有するように形成される。
The manufacturing method of the MSM type light receiving element according to the present invention includes:
A method of manufacturing an MSM type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorbing layer,
Forming a light absorption layer above the substrate;
Forming a first electrode above the light absorption layer;
Forming a second electrode above the light absorption layer;
Forming a lens portion above the light receiving surface,
The lens portion is formed to have a function of collecting light on the light receiving surface.
本発明に係るMSM型受光素子の製造方法において、前記受光面は、少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成されることができる。 In the method of manufacturing an MSM type light receiving element according to the present invention, the light receiving surface may be formed at least between the first electrode and the second electrode.
本発明に係るMSM型受光素子の製造方法において、前記レンズ部は、該レンズ部の材料を含む液滴を、前記受光面に向けて吐出する液滴吐出法によって形成されることができる。 In the method for manufacturing an MSM type light receiving element according to the present invention, the lens portion may be formed by a droplet discharge method for discharging a droplet including the material of the lens portion toward the light receiving surface.
本発明に係るMSM型受光素子の製造方法において、
前記レンズ部を形成する工程の前に、前記光吸収層の上方に堰き止め部材を形成する工程を含み、
前記レンズ部を形成する工程において、前記液滴は、前記堰き止め部材によって堰き止められることができる。
In the manufacturing method of the MSM type light receiving element according to the present invention,
Including a step of forming a damming member above the light absorption layer before the step of forming the lens portion,
In the step of forming the lens portion, the droplets can be blocked by the blocking member.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.第1の実施の形態
1−1.デバイスの構造
図1は、本発明を適用した第1の実施の形態に係るMSM型受光素子100を模式的に示す平面図である。また、図2および図3は、図1に示すMSM型受光素子100を模式的に示す断面図である。なお、図2は図1のA−A線に沿った断面図であり、図3は図1のB−B線に沿った断面図である。
1. 1. First embodiment 1-1. Device Structure FIG. 1 is a plan view schematically showing an MSM type
本実施の形態に係るMSM型受光素子100は、図1〜図3に示すように、基板10と、光吸収層20と、第1電極30と、第2電極32と、レンズ部50と、を含む。MSM型受光素子100は、光吸収層20の上面20aに受光面40を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the MSM type
基板10は、たとえば、GaAs基板やシリコン基板等の半導体基板や、ガラス基板あるいはプラスチック基板などを用いることができる。本実施の形態では半絶縁性GaAs基板を用いる例について説明するが、基板10は、特に限定されるわけではない。
As the
光吸収層20は、基板10上に形成された柱状の半導体堆積体である。すなわち、光吸収層20の立体形状は円柱状である。光吸収層20の立体形状は特に限定されないが、その上面20a上にレンズ部50を設置することができる構造であることができる。光吸収層20は、レンズ部50の土台となることができる。言い換えるならば、レンズ部50の土台部材は、光吸収層20からなることができる。
The
光吸収層(土台部材)20の上面20aの形状は、光吸収層20の上面20a上に形成されるレンズ部50の機能や用途によって定められる。言い換えれば、光吸収層20の上面20aの形状を制御することによって、レンズ部50の形状を制御することができる。たとえば、図1に示すように、光吸収層20の上面20aの平面形状を円にすることができる。これにより、レンズ部50の立体形状を、球状、または球の一部を切り取った形状(図1〜図3参照)に形成することができる。また、たとえば、光吸収層20の上面20aの平面形状を矩形にすることもできる。光吸収層20は、たとえば、不純物がドーピングされていないGaAs層からなることができる。
The shape of the
図1〜図3に示すように、第1電極30および第2電極32は、光吸収層20上に形成されている。この第1電極30および第2電極32は、MSM型受光素子100に電圧を印加して、MSM型受光素子100を駆動させるために使用される。第1電極30および第2電極32は、それぞれ櫛型に形成されている。第1電極30と第2電極32とは、所定の間隔をあけて噛み合わされるように配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
具体的には、第1電極30は、第1の方向(図1の例ではX方向)に延在する主軸部30aと、第1の方向に直交する第2の方向(図1の例ではY方向)に延在する分岐部30bと、を有する。第2電極32は、第1の方向に延在する主軸部32aと、第1の方向に直交する第2の方向に延在する分岐部32bと、を有する。
Specifically, the
第1電極30における分岐部30bと第2電極32における分岐部32bとは、それぞれが交互に、所定の間隔をあけて配置されている。第1電極30における主軸部30aは、第2電極32における分岐部32bと、所定の間隔をあけて配置されている。第2電極32における主軸部32aは、第1電極30における分岐部30bと、所定の間隔をあけて配置されている。第1電極30の分岐部30bおよび第2電極32の分岐部32bは、図1の例ではそれぞれ3本であるが、それぞれ2本以上ならば所望の櫛型形状を有する電極を構成することができる。なお、第1電極30および第2電極32は、櫛型形状を有する場合に限定されるわけではない。
The
第1電極30は、第1パッド部30cを有する。第1パッド部30cは、たとえば、第1電極30の主軸部30aの端部に配置されている。第2電極32は、第2パッド部32cを有する。第2パッド部32cは、たとえば、第2電極32の主軸部32aの端部に配置されている。第1パッド部30cおよび第2パッド部32cは、電極パッドとして用いることができる。
The
第1電極30と第2電極32との間には開口部42が設けられている。少なくともこの開口部42によって露出した光吸収層20の上面20aは、受光面40である。したがって、開口部42の平面形状および大きさを適宜設定することにより、受光面40の形状および大きさを適宜設定することができる。
An
第1電極30および第2電極32には、光吸収層20とショットキー接触する材料を用いることができる。第1電極30および第2電極32は、たとえば、チタン(Ti)と、白金(Pt)と、金(Au)との積層膜、または、チタンと、パラジウム(Pd)と、金との積層膜などからなることができる。第1電極30と第2電極32とによって光吸収層20に電圧が印加される。なお、第1電極30および第2電極32を形成するための材料は、前述したものに限定されるわけではない。
For the
レンズ部50は、光吸収層20、第1電極30、および第2電極32上にブロック状に形成されている。言い換えるならば、レンズ部50は、光吸収層20、第1電極30、および第2電極32上に一つの塊として形成されている。レンズ部50の形状は、受光面40に光を集める機能を有する形状とすることができる。レンズ部50の形状は、たとえば、凸状の形状であることができる。より具体的には、レンズ部50の形状は、たとえば、図1〜図3に示すように、1つの球の一部を切り取った形状とすることができる。レンズ部50は、受光面40に光を集める機能を有することができる。具体的には、以下の通りである。
The
図4は、MSM型受光素子100に入射する光のうちの一部の経路を模式的に示す図であり、図2に示す断面図に対応している。まず、図4に示すように、本実施の形態に係るMSM型受光素子100の外部から、光(図4に示す矢印a)がレンズ部50に入射される。ここで、仮にレンズ部50を有しない場合には、光は図4に示す矢印bの方向に進む。そして、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40の存在する領域40aの外側の光(たとえば、図4の矢印aに示される光)は、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40に到達することはない。これに対し、本実施の形態に係るMSM型受光素子100では、レンズ部50により光(図4に示す矢印a)は屈折され、たとえば、図4に示す矢印cの方向に進む。そして、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40の存在する領域40aの外側の光は、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40に到達する。このように、レンズ部50は、受光面40に光を集める機能を有することができる。
FIG. 4 is a view schematically showing a part of the light incident on the MSM type
本実施の形態に係るMSM型受光素子100においては、受光面40と平行な面でレンズ部50を切断して得られる断面の面積が最大となる断面の形状は円形である。図4に示すように、受光面40と平行な面でレンズ部50を切断して得られる断面の最大径R(直径)を、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40の存在する領域40aの幅Lよりも大きくすることができる。
In the MSM type
レンズ部50は、たとえば熱または光等のエネルギーによって硬化可能な液体材料(たとえば紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体)を硬化させることにより形成される。紫外線硬化型樹脂としては、たとえば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂が挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、熱硬化型のポリイミド系樹脂等が例示できる。
The
1−2.デバイスの製造方法
次に、図1〜図3に示すMSM型受光素子100の製造方法について、図5〜図8を参照して説明する。図5〜図8はそれぞれ、図1〜図3に示すMSM型受光素子100の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図2に示す断面に対応している。
1-2. Device Manufacturing Method Next, a method for manufacturing the MSM type
(1)まず、図5に示すように、半絶縁性GaAsからなる基板10の表面にエピタキシャル成長させることにより、光吸収層20を形成する。光吸収層20は、たとえば不純物がドーピングされていないGaAs層からなることができる。エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板10の種類、あるいは形成する光吸収層20の種類、厚さなどによって適宜決定されるが、一般に、450℃〜800℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長(MOVPE:Metal−Organic Vapor Phase Epitaxy)法や、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、あるいはLPE(Liquid Phase Epitaxy)法などを用いることができる。
(1) First, as shown in FIG. 5, the
(2)次に、光吸収層20上に、レジストを塗布した後、リソグラフィ法により該レジストをパターニングすることにより、図6に示すように、所定のパターンのレジスト層R1を形成する。レジスト層R1は、光吸収層20(図1〜図3参照)の形成予定領域の上方に形成する。次に、このレジスト層R1をマスクとして、たとえば、ドライエッチング法またはウェットエッチング法などにより、光吸収層20をパターニングする。その後、レジスト層R1を除去する。
(2) Next, after applying a resist on the
(3)次に、光吸収層20に電圧を印加するための第1電極30、第2電極32および光の受光面40(図1〜図3参照)を形成する工程について述べる。
(3) Next, a process of forming the
まず、第1電極30および第2電極32を形成する前に、必要に応じて、プラズマ処理法等を用いて、少なくとも光吸収層20の上面を洗浄する。これにより、より安定した特性の素子を形成することができる。次に、図7に示すように、たとえば真空蒸着法により光吸収層20の上面に、たとえばチタンと、白金と、金との積層膜を形成した後、リフトオフ法により、光吸収層20の上面に、前記積層膜が形成されていない部分を形成する。この部分が受光面40となる。すなわち、受光面40は、少なくとも第1電極30と第2電極32との間に形成される。第1電極30および第2電極32は、それぞれ櫛型になるように形成される。第1電極30と第2電極32とは、所定の間隔をあけて噛み合わされるように配置される。
First, before forming the
なお、前記工程において、リフトオフ法のかわりに、ドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を用いることもできる。次いで、アニール処理する。アニール処理の温度は電極材料に依存する。本実施の形態で用いた電極材料の場合は、通常400℃前後で行う。以上の工程により、第1電極30および第2電極32が形成される。
In the above process, a dry etching method or a wet etching method can be used instead of the lift-off method. Next, annealing is performed. The annealing temperature depends on the electrode material. In the case of the electrode material used in the present embodiment, it is usually performed at around 400 ° C. Through the above steps, the
(4)次に、基板10上の全面に撥液処理を行うことができる。撥液処理としては、たとえば、基板10をFAS(フルオロアルキルシラン)ガスの雰囲気中に投入することによって、基板10上の全面にFASの撥液膜を形成することで行うことができる。撥液膜とは、後述するレンズ部50となるレンズ部前駆体50aに対して撥液性を有する膜をいう。撥液処理を行うことにより、より確実に所望の形状を有するレンズ部50を形成することができる。
(4) Next, a liquid repellent treatment can be performed on the entire surface of the
(5)次いで、レンズ部前駆体50aを形成する。具体的には、図8に示すように、光吸収層20の上面20aの受光面40に対して、レンズ部50を形成するための液体材料の液滴52を吐出して、レンズ部前駆体50aを形成する。レンズ部前駆体50aは、レンズ部50(図1〜図3参照)が所望の形状となるような形状に形成される。
(5) Next, the
前記液体材料は、エネルギー(たとえば、紫外線や熱など)を付加することによって硬化可能な性質を有する。液体材料としては、たとえば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、たとえば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂などが挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、たとえば熱硬化型のポリイミド系樹脂などが挙げられる。 The liquid material has a property of being curable by applying energy (for example, ultraviolet rays or heat). Examples of the liquid material include an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin precursor. Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable acrylic resin and an epoxy resin. Examples of the thermosetting resin include thermosetting polyimide resins.
紫外線硬化型樹脂の前駆体は、短時間の紫外線照射によって硬化する。このため、熱工程など素子に対するダメージを与えやすい工程を経ずに硬化させることができる。このため、紫外線硬化型樹脂の前駆体を用いてレンズ部50を形成することにより、素子に対する影響を少なくすることができる。
The precursor of the ultraviolet curable resin is cured by short-time ultraviolet irradiation. For this reason, it can harden | cure, without passing through the process which is easy to give a damage with respect to elements, such as a thermal process. For this reason, the influence with respect to an element can be decreased by forming the
液滴52を吐出する方法としては、たとえば、ディスペンサ法または液滴吐出法が挙げられる。ディスペンサ法は、液滴を吐出する方法として一般的な方法であり、比較的広い領域に液滴52を吐出する場合に有効である。また、液滴吐出法は、液滴吐出用のヘッドを用いて液滴を吐出する方法であり、液滴を吐出する位置についてμmオーダーの単位で制御が可能である。また、吐出する液滴の量を、ピコリットルオーダーの単位で制御することができるため、微細な構造のレンズ部50を作製することができる。本実施の形態では、液滴吐出法を用いる例について説明する。
Examples of the method for discharging the
液滴吐出法としては、たとえば、(I)熱により液体(ここでは液滴52)中の気泡の大きさを変化させることで圧力を生じさせ、液体をインクジェットヘッド114のノズル112から吐出させる方法や、(II)圧電素子により生じた圧力によって液体をインクジェットヘッド114のノズル112から吐出させる方法などがある。圧力の制御性の観点からは、前記(II)の方法が望ましい。
As the droplet discharge method, for example, (I) a method in which pressure is generated by changing the size of bubbles in the liquid (here, the droplet 52) by heat, and the liquid is discharged from the
インクジェットヘッド114のノズル112の位置と、液滴52の吐出位置とのアライメントは、一般的な半導体集積回路の製造工程における露光工程や検査工程で用いられる公知の画像認識技術を用いて行なわれる。たとえば、インクジェットヘッド114のノズル112の位置と、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40の位置とのアライメントを画像認識により行う。アライメント後、インクジェットヘッド114に印加する電圧を制御した後、液滴52を吐出する。
The alignment between the position of the
(6)次いで、レンズ部前駆体50aを硬化させて、図1〜図3に示すように、レンズ部50を形成する。具体的には、レンズ部前駆体50aに対して、熱または光等のエネルギーを付与する。レンズ部前駆体50aを硬化する際は、液体材料の種類により適切な方法を用いる。具体的には、例えば、熱エネルギーの付加、あるいは紫外線またはレーザ光等の光照射が挙げられる。
(6) Next, the
以上のプロセスにより、図1〜図3に示すMSM型受光素子100が得られる。
Through the above process, the MSM type
1−3.作用・効果
本実施の形態に係るMSM型受光素子100によれば、MSM型受光素子100の受光面40の全体にレンズ部50が形成されていることにより、基板10の上面に対して水平方向(図1〜図3の例では、X−Y平面方向)の光軸ずれの許容範囲が広がる。すなわち、本実施の形態に係るMSM型受光素子100によれば、基板10の上面に対して水平方向のトレランスが向上する。
1-3. Action / Effect According to the MSM type
また、本実施の形態に係るMSM型受光素子100によれば、MSM型受光素子100の受光面40の全体にレンズ部50が形成されていることにより、基板10の上面に対して垂直方向(図1〜図3の例では、Z方向)のトレランスが向上する。
Further, according to the MSM type
また、本実施の形態に係るMSM型受光素子100およびその製造方法によれば、光吸収層20がレンズ部50の土台部材となる。このように土台部材があることにより、レンズ部50を所望の形状に形成することが容易となる。
Further, according to the MSM type
1−4.変形例
図1〜図3に示すMSM型受光素子100では、レンズ部50の土台である土台部材が光吸収層20からなる場合について示したが、たとえば、図9に示すように、光吸収層20上に光吸収層20とは別の材質からなる土台部材60を形成することもできる。土台部材60は、所定波長の光を通過させる材質からなる。具体的には、土台部材60は、レンズ部50へ入射した光を通過させることができる材質からなる。たとえば、土台部材60は、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはフッ素系樹脂を用いて形成することができる。なお、土台部材60は、所定波長の光を吸収する材質からなることもできる。土台部材60の形成は、土台部材60の材質や形状ならびに大きさに応じて適切な方法(例えば選択成長法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、リフトオフ法、転写法等)を選択することができる。なお、図9は、この場合のMSM型受光素子100を模式的に示す断面図であり、図2の断面図に対応している。
1-4. Modified Example In the MSM type
また、たとえば、図10に示すように、光吸収層20上であって、第1電極30および第2電極32の周囲に堰き止め部材60を形成することができる。堰き止め部材60の断面形状および平面形状は、上述したレンズ部前駆体50a(図8参照)を形成する工程において、レンズ部前駆体50aが所望の形状になるまでレンズ部前駆体50aの流出を堰き止めることができる形状であることができる。図10に示す例では、堰き止め部材60の断面形状は矩形である。堰き止め部材60の平面形状は、図示しないが、たとえば円形のリング形状などである。
For example, as shown in FIG. 10, a damming
堰き止め部材60としては、たとえばレジスト層を用いることができる。堰き止め部材60としてレジスト層を用いた場合には、堰き止め部材60のパターニングは、公知のリソグラフィ技術を用いて行うことができる。堰き止め部材60としては、レジスト層に限定されず、たとえば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはフッ素系樹脂などを用いて形成することができる。なお、図10は、この場合のMSM型受光素子100を模式的に示す断面図であり、図2の断面図に対応している。
As the damming
また、たとえば、図11に示すように、堰き止め部材60は、光吸収層20と一体化して形成されたものであってもよい。すなわち、この場合、堰き止め部材60は光吸収層20と同一の材料から形成される。このような堰き止め部材60は、たとえば、光吸収層20をパターニングすることにより形成できる。なお、図11は、この場合のMSM型受光素子100を模式的に示す断面図であり、図2の断面図に対応している。
For example, as shown in FIG. 11, the damming
2.第2の実施の形態
2−1.デバイスの構造
図12は、本発明を適用した第2の実施の形態に係るMSM型受光素子200を模式的に示す平面図である。また、図13は、図12に示すMSM型受光素子200を模式的に示す断面図である。なお、図13は図12のA−A線に沿った断面図である。第1の実施の形態に係るMSM型受光素子100と実質的に同じ構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
2. Second embodiment 2-1. Device Structure FIG. 12 is a plan view schematically showing an MSM type
本実施の形態に係るMSM型受光素子200は、図12および図13に示すように、基板10と、光吸収層20と、第1電極30と、第2電極32と、レンズ部50と、を含む。光吸収層20は、基板10上の全面に形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the MSM type
第1電極30および第2電極32は、光吸収層20上に形成されている。第1電極30および第2電極32は、第1の実施の形態と同様に、それぞれ櫛型に形成されている。第1電極30と第2電極32とは、所定の間隔をあけて噛み合わされるように配置されている。
The
第1電極30は、図13に示すように、上面に第1突起部31を有し、かつ、第2電極32は、上面に第2突起部33を有する。このことにより、後述するレンズ部前駆体50a(図18参照)を形成する工程において、第1電極30および第2電極32は、レンズ部前駆体50aが所望の形状になるまでレンズ部前駆体50aの流出を堰き止めることができる。言い換えるならば、レンズ部前駆体50aを形成する工程において、第1電極30および第2電極32は、レンズ部前駆体50aの流出を堰き止める堰き止め部材となることができる。
As shown in FIG. 13, the
レンズ部50は、光吸収層20上であって、第1電極30と第2電極32との間に線状に形成されている。言い換えるならば、レンズ部50は、光吸収層20上であって、第1電極30と第2電極32との間を縫って形成されている。レンズ部50は、図13に示すように、上部51と、下部53とから構成されている。レンズ部50の上部51は、凸状の形状を有する。レンズ部50の上部51の一部は、第1電極30および第2電極32の上面の一部を覆っている。具体的には、図13に示すように、レンズ部50の上部51の一部は、第1電極30の突起部31の側方に位置する第1電極30の上面30Aと、第2電極32の突起部33の側方に位置する第2電極32の上面32Aと、を覆っている。
The
レンズ部50は、受光面40に光を集める機能を有することができる。具体的には以下の通りである。
The
図14は、入射光のうちの一部の経路を模式的に示す図であり、図13に示す断面図に対応している。まず、図14に示すように、本実施の形態に係るMSM型受光素子200の外部から、光(図14に示す矢印a)がレンズ部50に入射される。ここで、仮にレンズ部50を有しない場合には、光は図4に示す矢印bの方向に進む。そして、第1電極30および第2電極32の垂直上方から入射する光(たとえば、図14の矢印aに示される光)は、第1電極30および第2電極32によって反射され、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40に到達することはない。これに対し、本実施の形態に係るMSM型受光素子200では、レンズ部50により光(図14に示す矢印a)は屈折され、たとえば図14に示す矢印cの方向に進む。そして、第1電極30および第2電極32の垂直上方から入射する光は、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40に到達する。このように、レンズ部50は、受光面40に光を集める機能を有することができる。
FIG. 14 is a diagram schematically showing a part of the incident light, and corresponds to the cross-sectional view shown in FIG. First, as shown in FIG. 14, light (arrow a shown in FIG. 14) enters the
2−2.デバイスの製造方法
次に、図12および図13に示すMSM型受光素子200の製造方法について、図15〜図18を参照して説明する。図15〜図18はそれぞれ、図12および図13に示すMSM型受光素子200の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図13に示す断面に対応している。
2-2. Device Manufacturing Method Next, a method for manufacturing the MSM type
(1)まず、図15に示すように、半絶縁性GaAsからなる基板10の表面にエピタキシャル成長させることにより、光吸収層20を形成する。光吸収層20は、たとえば不純物がドーピングされていないGaAs層からなることができる。エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板10の種類、あるいは形成する光吸収層20の種類、厚さなどによって適宜決定されるが、一般に、450℃〜800℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長(MOVPE:Metal−Organic Vapor Phase Epitaxy)法や、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、あるいはLPE(Liquid Phase Epitaxy)法などを用いることができる。
(1) First, as shown in FIG. 15, the
(2)次に、光吸収層20に電圧を印加するための第1電極30、第2電極32および光の受光面40(図12および図13参照)を形成する工程について述べる。
(2) Next, a process of forming the
まず、第1電極30および第2電極32を形成する前に、必要に応じて、プラズマ処理法等を用いて、少なくとも光吸収層20の上面を洗浄する。これにより、より安定した特性の素子を形成することができる。次に、図16に示すように、たとえば真空蒸着法により光吸収層20の上面に、たとえばチタンと、白金と、金との積層膜を形成した後、リフトオフ法により、光吸収層20の上面に、前記積層膜が形成されていない部分を形成する。この部分が受光面40となる。すなわち、受光面40は、少なくとも第1電極30と第2電極32との間に形成される。第1電極30および第2電極32は、それぞれ櫛型になるように形成される。第1電極30と第2電極32とは、所定の間隔をあけて噛み合わされるように配置される。
First, before forming the
なお、前記工程において、リフトオフ法のかわりに、ドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を用いることもできる。 In the above process, a dry etching method or a wet etching method can be used instead of the lift-off method.
(3)次に、図17に示すように、第1電極30に第1突起部31を形成し、第2電極32に第2突起部33を形成する。第1突起部31および第2突起部32は、公知のリソグラフィ技術を用いて第1電極30および第2電極32をパターニングすることにより形成することができる。次いで、アニール処理する。アニール処理の温度は電極材料に依存する。本実施の形態で用いた電極材料の場合は、通常400℃前後で行う。以上の工程により、第1突起部31を有する第1電極30および第2突起部32を有する第2電極32が形成される。
(3) Next, as shown in FIG. 17, the
(4)次に、第1電極30および第2電極32の上面に撥液処理を行うことができる。具体的には、たとえば、まず、公知のリソグラフィ技術を用いて第1電極30および第2電極32の上面以外の領域にマスク層(図示せず)を形成する。マスク層は、たとえば、レジストなどを用いることができる。次に、基板10をたとえばFAS(フルオロアルキルシラン)ガスの雰囲気中に投入することによって、マスク層がマスクとして機能し、第1電極30および第2電極32の上面にFASの撥液膜が形成される。次に、マスク層を除去する。このようにして撥液処理を行うことができる。なお、撥液膜とは、後述するレンズ部50となるレンズ部前駆体50aに対して撥液性を有する膜をいう。このような撥液処理を行うことにより、より確実に所望の形状を有するレンズ部50を形成することができる。
(4) Next, a liquid repellent treatment can be performed on the upper surfaces of the
(5)次いで、レンズ部前駆体50aを形成する。具体的には、図18に示すように、光吸収層20の上面20aの受光面40に対して、レンズ部50を形成するための液体材料の液滴52を吐出して、レンズ部前駆体50aを形成する。レンズ部前駆体50aは、第1電極30と第2電極32との間に線状に形成される。レンズ部前駆体50aは、レンズ部50(図12および図13参照)が所望の形状となるような形状に形成される。
(5) Next, the
前記液体材料は、エネルギー(たとえば、紫外線や熱など)を付加することによって硬化可能な性質を有する。液体材料としては、たとえば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、たとえば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂などが挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、たとえば熱硬化型のポリイミド系樹脂などが挙げられる。 The liquid material has a property of being curable by applying energy (for example, ultraviolet rays or heat). Examples of the liquid material include an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin precursor. Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable acrylic resin and an epoxy resin. Examples of the thermosetting resin include thermosetting polyimide resins.
液滴52を吐出する方法としては、第1の実施の形態と同様に、たとえば、ディスペンサ法または液滴吐出法が挙げられる。本実施の形態では、液滴吐出法を用いる例について説明する。
As a method for discharging the
図18に示すように、インクジェットヘッド114のノズル112の位置と、液滴52の吐出位置とのアライメントは、一般的な半導体集積回路の製造工程における露光工程や検査工程で用いられる公知の画像認識技術を用いて行なわれる。たとえば、インクジェットヘッド114のノズル112の位置と、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40の位置とのアライメントを画像認識により行う。アライメント後、インクジェットヘッド114に印加する電圧を制御した後、液滴52を吐出する。
As shown in FIG. 18, the alignment between the position of the
この場合、ノズル112から吐出される液滴52の吐出角度にはある程度のばらつきがあるが、液滴52が着弾した位置が第1電極30と第2電極32との間であれば、第1電極30と第2電極32との間の領域に液滴52が濡れ広がり、自動的に位置の補正がなされる。
In this case, the discharge angle of the
液滴52の吐出は、レンズ部前駆体50aが第1電極30と第2電極32との間に線状に形成されるように、インクジェット114のノズル112の位置を移動させて行う。インクジェット114のノズル112の移動距離および移動方向などは、レンズ部前駆体50aが第1電極30と第2電極32との間に線状に形成されるように適宜決定される。なお、必要に応じて、線状に形成されるレンズ部前駆体50aの端部に、第1の実施の形態と同様に、堰き止め部材(図示せず)を形成することができる。この堰き止め部材は、第1電極30および第2電極32によってレンズ部前駆体50aの流出が堰き止められる領域以外の領域に形成することができる。これにより、第1電極30、第2電極32、および前記堰き止め部材は、レンズ部前駆体50aが所望の形状になるまでレンズ部前駆体50aの流出を堰き止めることができる。
The
(6)次いで、レンズ部前駆体50aを硬化させて、図12および図13に示すように、レンズ部50を形成する。具体的には、レンズ部前駆体50aに対して、熱または光等のエネルギーを付与する。レンズ部前駆体50aを硬化する際は、液体材料の種類により適切な方法を用いる。具体的には、例えば、熱エネルギーの付加、あるいは紫外線またはレーザ光等の光照射が挙げられる。
(6) Next, the
以上のプロセスにより、図12および図13に示すMSM型受光素子100が得られる。
By the above process, the MSM type
2−3.作用・効果
本実施の形態に係るMSM型受光素子200によれば、レンズ部50の上部51の一部が、第1電極30の上面30Aおよび第2電極32の上面32Aを覆っている。これにより、第1電極30および第2電極32の垂直上方から入射する光は、第1電極30と第2電極32との間に形成された受光面40に集められる。そして、光は、光吸収層20へ入射される。したがって、レンズ部50を有しない場合に比べ、光吸収層20への入射効率を向上させることができる。
2-3. Action / Effect According to the MSM type
また、本実施の形態に係るMSM型受光素子100およびその製造方法によれば、第1電極30が第1突起部31を有し、第2電極32が第2突起部32を有することにより、レンズ部前駆体50aを形成する工程(図18参照)において、第1電極30および第2電極32は、レンズ部前駆体50aが所望の形状になるまでレンズ部前駆体50aの流出を堰き止めることができる。そして、このような堰き止め部材(第1電極30および第2電極32)があることにより、レンズ部50を所望の形状に形成することが容易となる。
In addition, according to the MSM type
また、本実施の形態に係るMSM型受光素子100によれば、MSM型受光素子100の受光面40の上方にレンズ部50が形成されていることにより、基板10の上面に対して垂直方向(図12および図13の例では、Z方向)のトレランスが向上する。
Further, according to the MSM type
2−4.変形例
図12および図13に示すMSM型受光素子200では、第1電極30が第1突起部31を有し、第2電極32が第2突起部33を有する場合について示したが、たとえば、図19に示すように、第1電極30が第1溝部35を有し、第2電極32が第2溝部37を有することができる。この場合においても、レンズ部前駆体50aを形成する工程(図18参照)において、第1電極30および第2電極32は、レンズ部前駆体50aが所望の形状になるまでレンズ部前駆体50aの流出を堰き止めることができる。なお、図19は、この場合のMSM型受光素子100を模式的に示す断面図であり、図13の断面図に対応している。
2-4. Modified Example In the MSM type
また、図19に示すMSM型受光素子200では、レンズ部50の上部51が第1電極30および第2電極32の上方で接していない場合について示したが、たとえば、図20に示すように、レンズ部50の上部51が第1電極30および第2電極32の上方で接することもできる。なお、図20は、この場合のMSM型受光素子200を模式的に示す断面図であり、図13の断面図に対応している。
Further, in the MSM type
図12および図13に示すMSM型受光素子200では、レンズ部50の上部51の一部が、第1電極30の上面30Aおよび第2電極32の上面32Aを覆っており、第1電極30が第1突起部31を有し、第2電極32が第2突起部33を有する場合について示したが、たとえば、図21に示すように、第1電極30の上面30Aおよび第2電極32の上面32Aはレンズ部50に覆われておらず、第1電極30および第2電極32の上面30A、32Aは平坦であることができる。なお、図21は、この場合のMSM型受光素子200を模式的に示す断面図であり、図13の断面図に対応している。
In the MSM type
3.第3の実施の形態
次に、図22を用いて、第1の実施の形態に係るMSM型受光素子100を適用した光電子集積素子300および光モジュール700について説明する。図22は、本実施の形態に係る光電子集積素子300および光モジュール700を模式的に示す断面図である。
3. Third Embodiment Next, an optoelectronic
光電子集積素子300は、図22に示すように、MSM型受光素子100と、TIA(Trans−Impedance Amplifier)150とを含む。TIA150は、たとえば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタによって構成される。MSM型受光素子100およびTIA150は、サブマウント基板406上に形成されている。
As shown in FIG. 22, the optoelectronic
光モジュール700は、受信部400、送信部500、および電子回路部600を含む。電子回路部600は、増幅回路部610および駆動回路部620を含む。
The
受信部400は、サブマウント基板406と、光電子集積素子300と、筐体部402と、ガラス部404とを含む。
The receiving
送信部500は、サブマウント基板508と、発光素子510と、モニタフォトダイオード512と、斜めガラス部504と、筐体部502とを含む。発光素子510およびモニタフォトダイオード512は、サブマウント基板508上に形成されている。
The
筐体部402は、樹脂材料で形成され、後述するスリーブ420と集光部405と一体的に形成される。同様に筐体部502は、樹脂材料で形成され、後述するスリーブ520と一体的に形成される。樹脂材料としては、光を透過可能なものが選択され、たとえば、プラスチック系光ファイバ(POF)に用いられるポリメチルメタクリレート(PMMA)、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ジアリルフタレート、フェニルメタクリレート、フッ素系ポリマー等を採用することができる。
The
スリーブ420、520は、外部から光ファイバなどの導光部材(図示せず)をはめ込み可能な形状に形成されており、収容空間422、522の周壁の一部を構成している。集光部405は、導光部材からの光信号を集光して送り出す。これにより、導光部材からの光の損失を低減して、MSM型受光素子100と導光部材との光の結合効率を良好なものとすることができる。
The
斜めガラス部504は、スリーブ520の収容空間522側に設けられ、発光素子510からの光を反射および透過させる。モニタフォトダイオード512は、斜めガラス部504によって反射された光を受け取る。駆動回路部620は、モニタフォトダイオード512が受け取った光の光量に応じて、発光素子510が発光する光量を調節する。斜めガラス部504を透過した光は、送信部500のスリーブ520にはめ込まれる導光部材に送り出される。
The oblique glass portion 504 is provided on the
発光素子510は、外部から入力した電気信号を光信号に変換して、光ファイバ(図示せず)を介して外部に出力する。MSM型受光素子100は、光ファイバを介して光信号を受信し、これを電流に変換し、変換した電流をTIA150に送る。TIA150は、受け取った電流を電圧出力に変換し、増幅して、電子回路部600に送る。増幅回路部610は、電圧出力が一定以上にならないように制御し、外部に出力する。なお、電気信号の出力端子や入力端子などの外部端子の説明は省略する。
The
このように、MSM型受光素子100は、光電子集積素子300、および光モジュール700に用いられる。本実施の形態では、MSM型受光素子100を用いて説明したが、これに限定されず、たとえば、第2の実施の形態に係るMSM型受光素子200が、光電子集積素子300、または、光モジュール700に適用されてもよい。
As described above, the MSM type
4.第4の実施の形態
図23は、本発明を適用した第4の実施の形態にかかる光伝達装置を模式的に示す図である。光伝達装置90は、コンピュータ、ディスプレイ、記憶装置、プリンタ等の電子機器92を相互に接続するものである。電子機器92は、情報通信機器であってもよい。光伝達装置90は、ケーブル94の両端にプラグ96が設けられたものであってもよい。ケーブル94は、導光部材(たとえば光ファイバ)を含むことができる。プラグ96は、第3の実施の形態に係る光モジュール700を内蔵する。なお、導光部材はケーブル94に内蔵され、光モジュール700はプラグ96に内蔵されているため、図23には図示されていない。導光部材と光モジュール700との関係は、第3の実施の形態にて説明した通りである。
4). Fourth Embodiment FIG. 23 is a diagram schematically showing a light transmission device according to a fourth embodiment to which the present invention is applied. The
導光部材の両端部にはそれぞれ、第3の実施の形態に係る光モジュール700が設けられている。図22および図23に示すように、導光部材の一方の端部に設置されたMSM型受光素子100は、光信号を電気信号に変換した後、この電気信号を、TIA150および電子回路部600を介して、電子機器92に入力する。この導光部材の他方の端部には、発光素子510が設置されている。すなわち、この発光素子510において、電子機器92から出力された電気信号が光信号に変換される。この光信号は導光部材を伝わり、MSM型受光素子100に入力される。
以上説明したように、本実施の形態の光伝達装置90によれば、光信号によって、電子機器92間の情報伝達を行うことができる。
As described above, according to the
5.第5の実施の形態
図24は、本発明を適用した第5の実施の形態に係る光伝達装置の使用形態を模式的に示す図である。光伝達装置90は、電子機器80間に接続されている。電子機器80として、液晶表示モニタまたはディジタル対応のCRT(金融、通信販売、医療、教育の分野で使用されることがある。)、液晶プロジェクタ、プラズマディスプレイパネル(PDP)、ディジタルTV、小売店のレジ(POS(Point of Sale Scanning)用)、ビデオ、チューナー、ゲーム装置、プリンタ等が挙げられる。
5. Fifth Embodiment FIG. 24 is a diagram schematically showing a usage pattern of a light transmission device according to a fifth embodiment to which the present invention is applied. The
以上、本発明の好適な実施の形態について述べたが、本発明はこれらに限定されず、各種の態様を取りうる。たとえば、上述した本発明の実施の形態では、光吸収層20がGaAsからなる場合について説明したが、設計波長に応じてその他の材料、たとえば、InGaAs、AlGaN、GaInNAs、AlGaAsSb、InGaSb、InGaAsP、GaSbなどの半導体材料を用いることも可能である。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments and can take various forms. For example, in the above-described embodiment of the present invention, the case where the
10 基板、20 光吸収層、30 第1電極、31 第1突起部、32 第2電極、33 第2突起部、35 第1溝部、37 第2溝部、40 受光面、42 開口部、50 レンズ部、51 上部、52 液滴、53 下部、60 土台部材、70 堰き止め部材、80 電子機器、90 光伝達装置、92 電子機器、94 ケーブル、96 プラグ、100 MSM型受光素子、112 ノズル、114 インクジェットヘッド、150 TIA、300 光電子集積素子、400 受信部、402 筐体部、404 ガラス部、405 集光部、406 サブマウント基板、420 スリーブ、422 収容空間、500 送信部、502 筐体部、504 光学部材、506 サブマウント基板、510 発光素子、512 モニタフォトダイオード、520 スリーブ、522 収容空間、600 電子回路部、610 増幅回路部、620 駆動回路部、700 光モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (10)
基板と、
前記基板の上方に形成された前記光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された第1電極と、
前記光吸収層の上方に形成された第2電極と、
前記受光面の上方に形成され、前記受光面に光を集める機能を有するレンズ部と、
を含み、
前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状を有し、
前記受光面は、平面視において少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記レンズ部は、前記第1電極と前記第2電極との間の前記受光面に沿った線状の形状を有し、かつ、前記レンズ部の上部は、前記受光面に沿った凸形状であり、前記上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆っている、MSM型受光素子。 An MSM (Metal-Semiconductor-Metal) type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorption layer,
A substrate,
The light absorption layer formed above the substrate;
A first electrode formed above the light absorption layer;
A second electrode formed above the light absorption layer;
A lens part formed above the light receiving surface and having a function of collecting light on the light receiving surface;
Including
The first electrode and the second electrode have a comb shape,
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode in plan view,
The lens portion has a linear shape along the light receiving surface between the first electrode and the second electrode, and an upper portion of the lens portion has a convex shape along the light receiving surface. There, a portion of the upper portion covers at least a portion of at least one of an upper surface of the first electrode and the second electrode, MSM type light receiving element.
基板と、
前記基板の上方に形成された前記光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された第1電極と、
前記光吸収層の上方に形成された第2電極と、
前記受光面の上方に形成され、前記受光面に光を集める機能を有するレンズ部と、
を含み、
前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状を有し、
前記受光面は、平面視において少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記光吸収層の上方に形成された堰き止め部材を有し、
前記堰き止め部材は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方からなり、
前記レンズ部は、前記第1電極と前記第2電極との間に線状に形成され、かつ、前記レンズ部の上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆い、前記堰き止め部材によって堰き止められて形成され、
前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に突起部を有する、MSM型受光素子。 An MSM (Metal-Semiconductor-Metal) type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorption layer,
A substrate,
The light absorption layer formed above the substrate;
A first electrode formed above the light absorption layer;
A second electrode formed above the light absorption layer;
A lens part formed above the light receiving surface and having a function of collecting light on the light receiving surface;
Including
The first electrode and the second electrode have a comb shape,
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode in plan view,
A damming member formed above the light absorption layer;
The damming member comprises at least one of the first electrode and the second electrode,
The lens portion is linearly formed between the first electrode and the second electrode, and a part of the upper portion of the lens portion is an upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode. at least a portion not covered, are formed dammed by the dam member,
The damming member has a protrusion on an upper surface of the damming member .
基板と、
前記基板の上方に形成された前記光吸収層と、
前記光吸収層の上方に形成された第1電極と、
前記光吸収層の上方に形成された第2電極と、
前記受光面の上方に形成され、前記受光面に光を集める機能を有するレンズ部と、
を含み、
前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状を有し、
前記受光面は、平面視において少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記光吸収層の上方に形成された堰き止め部材を有し、
前記堰き止め部材は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方からなり、
前記レンズ部は、前記第1電極と前記第2電極との間に線状に形成され、かつ、前記レンズ部の上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆い、前記堰き止め部材によって堰き止められて形成され、
前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に溝部を有する、MSM型受光素子。 An MSM (Metal-Semiconductor-Metal) type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorption layer,
A substrate,
The light absorption layer formed above the substrate;
A first electrode formed above the light absorption layer;
A second electrode formed above the light absorption layer;
A lens part formed above the light receiving surface and having a function of collecting light on the light receiving surface;
Including
The first electrode and the second electrode have a comb shape,
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode in plan view,
A damming member formed above the light absorption layer;
The damming member comprises at least one of the first electrode and the second electrode,
The lens portion is linearly formed between the first electrode and the second electrode, and a part of the upper portion of the lens portion is an upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode. at least a portion not covered, are formed dammed by the dam member,
The damming member has a groove on the upper surface of the damming member .
TIA(Trans−Impedance Amplifier)と、を含む、光電子集積素子。 The MSM type light receiving element according to any one of claims 1 to 3 ,
An optoelectronic integrated device including TIA (Trans-Impedance Amplifier).
発光素子と、を含む、光モジュール。 The MSM type light receiving element according to any one of claims 1 to 4 ,
An optical module comprising a light emitting element.
基板の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第1電極を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第2電極を形成する工程と、
前記受光面の上方にレンズ部を形成する工程と、を含み、
前記受光面は、少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記第1および第2電極を形成する工程において、前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状に形成され、
前記レンズ部を形成する工程において、前記レンズ部は、前記受光面に光を集める機能を有するように、前記第1電極と前記第2電極との間の前記受光面に沿った線状の形状となるように形成され、かつ、前記レンズ部の上部は、前記受光面に沿った凸形状となるように形成され、前記上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆うように形成される、MSM型受光素子の製造方法。 A method of manufacturing an MSM type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorbing layer,
Forming a light absorption layer above the substrate;
Forming a first electrode above the light absorption layer;
Forming a second electrode above the light absorption layer;
Forming a lens portion above the light receiving surface,
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode,
In the step of forming the first and second electrodes, the first electrode and the second electrode are formed in a comb shape,
In the step of forming the lens portion, the lens portion has a linear shape along the light receiving surface between the first electrode and the second electrode so as to have a function of collecting light on the light receiving surface. And the upper part of the lens part is formed to have a convex shape along the light receiving surface, and a part of the upper part is at least one of the first electrode and the second electrode The manufacturing method of the MSM type light receiving element formed so that at least one part of the upper surface of may be covered.
基板の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第1電極を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第2電極を形成する工程と、
前記受光面の上方にレンズ部を形成する工程と、
前記レンズ部を形成する工程の前に、前記光吸収層の上方に堰き止め部材を形成する工程と、
を含み、
前記受光面は、少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記第1および第2電極を形成する工程において、前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状に形成され、
前記レンズ部を形成する工程において、前記レンズ部は、前記受光面に光を集める機能を有するように、前記第1電極と前記第2電極との間に線状に形成され、かつ、前記レンズ部の上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆うように形成され、
前記レンズ部を形成する工程において、前記液滴は、前記堰き止め部材によって堰き止められ、
前記堰き止め部材は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方からなり、
前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に突起部を有する、MSM型受光素子の製造方法。 A method of manufacturing an MSM type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorbing layer,
Forming a light absorption layer above the substrate;
Forming a first electrode above the light absorption layer;
Forming a second electrode above the light absorption layer;
Forming a lens portion above the light receiving surface;
Before the step of forming the lens part, forming a damming member above the light absorption layer;
Including
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode,
In the step of forming the first and second electrodes, the first electrode and the second electrode are formed in a comb shape,
In the step of forming the lens portion, the lens portion is formed linearly between the first electrode and the second electrode so as to have a function of collecting light on the light receiving surface, and the lens A part of the upper part of the part is formed so as to cover at least a part of the upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode;
In the step of forming the lens portion, the droplet is dammed by the damming member,
The damming member comprises at least one of the first electrode and the second electrode,
The method of manufacturing an MSM type light receiving element, wherein the damming member has a protrusion on an upper surface of the damming member.
基板の上方に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第1電極を形成する工程と、
前記光吸収層の上方に第2電極を形成する工程と、
前記受光面の上方にレンズ部を形成する工程と、
前記レンズ部を形成する工程の前に、前記光吸収層の上方に堰き止め部材を形成する工程と、
を含み、
前記受光面は、少なくとも前記第1電極と前記第2電極との間に形成され、
前記第1および第2電極を形成する工程において、前記第1電極および前記第2電極は、櫛型形状に形成され、
前記レンズ部を形成する工程において、前記レンズ部は、前記受光面に光を集める機能を有するように、前記第1電極と前記第2電極との間に線状に形成され、かつ、前記レンズ部の上部の一部は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の上面の少なくとも一部を覆うように形成され、
前記レンズ部を形成する工程において、前記液滴は、前記堰き止め部材によって堰き止められ、
前記堰き止め部材は、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方からなり、
前記堰き止め部材は、該堰き止め部材の上面に溝部を有する、MSM型受光素子の製造方法。 A method of manufacturing an MSM type light receiving element having a light receiving surface on an upper surface of a light absorbing layer,
Forming a light absorption layer above the substrate;
Forming a first electrode above the light absorption layer;
Forming a second electrode above the light absorption layer;
Forming a lens portion above the light receiving surface;
Before the step of forming the lens part, forming a damming member above the light absorption layer;
Including
The light receiving surface is formed at least between the first electrode and the second electrode,
In the step of forming the first and second electrodes, the first electrode and the second electrode are formed in a comb shape,
In the step of forming the lens portion, the lens portion is formed linearly between the first electrode and the second electrode so as to have a function of collecting light on the light receiving surface, and the lens A part of the upper part of the part is formed so as to cover at least a part of the upper surface of at least one of the first electrode and the second electrode;
In the step of forming the lens portion, the droplet is dammed by the damming member,
The damming member comprises at least one of the first electrode and the second electrode,
The damming member has a groove on the upper surface of the damming member.
前記レンズ部を形成する工程において、前記レンズ部は、該レンズ部の材料を含む液滴を、前記受光面に向けて吐出する液滴吐出法によって形成される、MSM型受光素子の製造方法。 In any one of Claims 7 to 9 ,
The method of manufacturing an MSM type light receiving element, wherein in the step of forming the lens portion, the lens portion is formed by a droplet discharge method in which a droplet including the material of the lens portion is discharged toward the light receiving surface.
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