JP4950513B2 - 赤外線デバイス集積装置の製造方法 - Google Patents
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上述の光学基板202は、当該光学基板202の厚み方向を発光素子212および光ファイバ213の光軸方向に一致させる形で支持基板201の上記一表面側に配置され(つまり、支持基板201の上記一表面側に立設され)、上記厚み方向の一表面側において発光素子212に対向する部位にレンズ部222が形成されるとともに、光ファイバ213に対向する部位にレンズ部223が形成され、他表面側にレンズ部222からの光をレンズ部223側へ反射するミラー224が形成されている。ここにおいて、支持基板201の上記一表面側には、光ファイバ213を位置決めする位置決め溝215や光学基板202を位置決めする位置決め凹部216などが形成されている。なお、図6に示した構成では、光通信用デバイスとして、発光素子212と光ファイバ213とを備えているが、上記特許文献2には、光通信用デバイスとして、発光素子212および光ファイバ213の他にフォトダイオードからなる受光素子を備えた光通信用モジュールも開示されている。
本実施形態の赤外線デバイス集積装置は、図1に示すように、第1の半導体ウェハを用いて形成され一表面側において複数の赤外線デバイス13がアレイ状(本実施形態では、2次元アレイ状)に配列されたベース基板1と、第2の半導体ウェハを用いて形成されベース基板1の上記一表面側において各赤外線デバイス13を囲む形でベース基板1の上記一表面側に接合されたカバー基板2とを備えている。なお、本実施形態では、第1の半導体ウェハおよび第2の半導体ウェハとして、ウェハサイズが同じシリコンウェハを用いている。また、本実施形態では、ベース基板1とカバー基板2とでパッケージを構成している。
Si+2HF+(2−n)h+→SiF2+2H++ne−
SiF2+2HF→SiF4+H2
SiF4+2HF→SiH2F6
すなわち、第2の半導体ウェハ20の陽極酸化では、Fイオンの供給量とホールh+の供給量との兼ね合いで多孔質化あるいは電解研磨が起こることが知られており、Fイオンの供給量の方がホールの供給量よりも多い場合には多孔質化が起こり、ホールh+の供給量がFイオンの供給量よりも多い場合には電解研磨が起こる。したがって、本実施形態のように第2の半導体ウェハ20として導電形がp形のものを用いている場合には、陽極酸化による多孔質化の速度はホールh+の供給量で決まるから、第2の半導体ウェハ20中を流れる電流の電流密度で多孔質化の速度が決まり、多孔質部34の厚みが決まることになる。ここで、第2の半導体ウェハ20の上記他表面側では、陽極を兼ねる赤外線反射膜27の各開孔部27aそれぞれの開口面に直交する中心線から離れるほど電流密度が徐々に大きくなるような電流密度の面内分布を有することとなり、第2の半導体ウェハ20の上記他表面側に形成される多孔質部34は、赤外線反射膜27の各開孔部27aそれぞれの中心線に近くなるほど徐々に薄くなっている。
本実施形態の赤外線デバイス集積装置の基本構成は実施形態1と略同じであって、図3に示すように、カバー基板2の形状が相違する。すなわち、実施形態1における各レンズ部23は、ベース基板1側の表面が平面状で且つベース基板1側とは反対側の表面が凸曲面状の平凸レンズとなっているが、本実施形態では、ベース基板1側の表面が凸曲面状で且つベース基板1側とは反対側の表面が平面状の平凸レンズとなっている。また、実施形態1ではカバー基板2の形成時に陽極を兼ねる赤外線反射膜27がカバー基板2におけるベース基板1側に形成されていたのに対して、赤外線反射膜27がカバー基板2におけるベース基板1側とは反対側の表面に形成されている点などが相違する。また、本実施形態では、製造時に、実施形態1にて説明した絶縁膜26を第2の半導体ウェハ20の上記一表面側に凹所24を形成した後に絶縁膜26を除去しており、凹所24の周部には多層干渉フィルタ28も形成しないようにしており、カバー基板2とベース基板1とをSi−SiO2の組み合わせで接合している点などが相違する。他の構成は実施形態1と同じなので説明を省略する。
2 カバー基板
13 赤外線デバイス
23 レンズ部
24 凹所
25 保護壁部
27 赤外線反射膜
28 多層干渉フィルタ
29 多層干渉フィルタ
Claims (3)
- 第1の半導体ウェハを用いて形成され赤外線放射素子と赤外線検出素子とのいずれか一方からなる赤外線デバイスが一表面側においてアレイ状に配列されたベース基板と、第2の半導体ウェハを用いて形成されベース基板の前記一表面側において各赤外線デバイスを囲む形でベース基板の前記一表面側に接合されたカバー基板とを備え、カバー基板には、各赤外線デバイスそれぞれに対向する各部位に第2の半導体ウェハの一部からなるレンズ部が形成され、ベース基板とカバー基板との外形サイズが同じである赤外線デバイス集積装置の製造方法であって、複数のベース基板を形成した第1の半導体ウェハと複数のカバー基板を形成した第2の半導体ウェハとをウェハレベルで接合することで複数の赤外線デバイス集積装置を備えたウェハレベルパッケージ構造体を形成し、ダイシング工程においてウェハレベルパッケージ構造体から個々の赤外線デバイス集積装置に分割するようにし、レンズ部の形成にあたっては、所望のレンズ形状に応じてパターン設計した陽極を第2の半導体ウェハの一表面側に形成し、電解液中において第2の半導体ウェハの他表面側に対向配置した陰極との間に通電して第2の半導体ウェハの前記他表面側を多孔質化することで除去部位となる多孔質部を形成し、当該多孔質部を除去することにより形成することを特徴とする赤外線デバイス集積装置の製造方法。
- 第1の半導体ウェハを用いて形成され赤外線放射素子と赤外線検出素子とのいずれか一方からなる赤外線デバイスが一表面側においてアレイ状に配列されたベース基板と、第2の半導体ウェハを用いて形成されベース基板の前記一表面側において各赤外線デバイスを囲む形でベース基板の前記一表面側に接合されたカバー基板とを備え、カバー基板には、各赤外線デバイスそれぞれに対向する各部位に第2の半導体ウェハの一部からなるレンズ部が形成され、ベース基板とカバー基板との外形サイズが同じである赤外線デバイス集積装置の製造方法であって、複数のベース基板を形成した第1の半導体ウェハと複数のカバー基板を形成した第2の半導体ウェハとをウェハレベルで接合することで複数の赤外線デバイス集積装置を備えたウェハレベルパッケージ構造体を形成し、ダイシング工程においてウェハレベルパッケージ構造体から個々の赤外線デバイス集積装置に分割するようにし、レンズ部の形成にあたっては、所望のレンズ形状に応じてパターン設計した絶縁層を第2の半導体ウェハの一表面側に形成し、第2の半導体ウェハの前記一表面側において絶縁層および前記一表面の露出部位を覆う導電性層からなる陽極を形成した後、電解液中において第2の半導体ウェハの他表面側に対向配置した陰極との間に通電して第2の半導体ウェハの前記他表面側を多孔質化することで除去部位となる多孔質部を形成し、当該多孔質部を除去することにより形成することを特徴とする赤外線デバイス集積装置の製造方法。
- 第1の半導体ウェハを用いて形成され赤外線放射素子と赤外線検出素子とのいずれか一方からなる赤外線デバイスが一表面側においてアレイ状に配列されたベース基板と、第2の半導体ウェハを用いて形成されベース基板の前記一表面側において各赤外線デバイスを囲む形でベース基板の前記一表面側に接合されたカバー基板とを備え、カバー基板には、各赤外線デバイスそれぞれに対向する各部位に第2の半導体ウェハの一部からなるレンズ部が形成され、ベース基板とカバー基板との外形サイズが同じである赤外線デバイス集積装置の製造方法であって、複数のベース基板を形成した第1の半導体ウェハと複数のカバー基板を形成した第2の半導体ウェハとをウェハレベルで接合することで複数の赤外線デバイス集積装置を備えたウェハレベルパッケージ構造体を形成し、ダイシング工程においてウェハレベルパッケージ構造体から個々の赤外線デバイス集積装置に分割するようにし、レンズ部の形成にあたっては、所望のレンズ形状に応じてパターン設計した絶縁層を第2の半導体ウェハの一表面側に形成し、第2の半導体ウェハの前記一表面および絶縁層の表面に接する通電用の電解液中に配置した通電用電極と第2の半導体ウェハの他表面側で陽極酸化用の電解液中に配置した陰極との間に通電して第2の半導体ウェハの前記他表面側を多孔質化することで除去部位となる多孔質部を形成し、当該多孔質部を除去することにより形成することを特徴とする赤外線デバイス集積装置の製造方法。
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