JPH08327859A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

光半導体装置及びその製造方法

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JPH08327859A
JPH08327859A JP13242795A JP13242795A JPH08327859A JP H08327859 A JPH08327859 A JP H08327859A JP 13242795 A JP13242795 A JP 13242795A JP 13242795 A JP13242795 A JP 13242795A JP H08327859 A JPH08327859 A JP H08327859A
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JP
Japan
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groove
marker
laser diode
substrate
optical
Prior art date
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JP13242795A
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English (en)
Inventor
Minoru Kono
実 河野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオードと光ファイバとの高精度な
光軸合わせを行うことができる光半導体装置を得ること
を目的とする。 【構成】 Si基板7にダイシング法により、光ファイ
バ5を固定するためのV溝4、次いでマーカ用V溝8を
V溝4の両脇に形成し、次いで、光ファイバ5をV溝4
に樹脂等の接着剤で取付け、マーカ用V溝8を高精度マ
ーカとして認識し、レーザダイオード1と光ファイバ5
の平行出しと位置合わせを行った後に、レーザダイオー
ド1をSi基板7にボンディングする。 【効果】 レーザダイオードと光ファイバとの高精度な
光軸合わせが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光部品(レーザダイ
オード、光変調器、フォトダイオード等)をボンディン
グする際に、基板に形成されたV溝を位置合わせマーカ
として用いる高精度な組立方法を利用した光半導体装置
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の光半導体装置を示す斜視図
である。図において、1はレーザダイオード、2はレー
ザダイオード1の発光部、3はSi等の半導体又はガラ
スからなる基板、4は基板3上にエッチング又はダイシ
ングにより形成されたV溝、5はV溝4に固定される光
ファイバ、6は光ファイバ5の光導波路部である。この
ような従来の光半導体装置においては、レーザダイオー
ド1の発光部2から放射される光を効率よく光ファイバ
5の光導波路部6に導くため、光導波路部6とレーザダ
イオード1とは高い位置精度で固定する必要があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光半
導体装置では、光導波路部6とレーザダイオード1との
位置合わせは、レーザダイオード1を動作させ、光ファ
イバ5を導波してきたレーザ光の光量をモニタするとい
う方法で行っていたため、光軸調整に多大な時間が必要
とされ、コストがかかるという問題点があった。一方、
この位置合わせの方法として、レーザダイオード1は動
作させず、光ファイバ5を固定した基板3上に形成した
マーカと、レーザダイオード1のマーカとを認識し、機
械的に位置合わせを行う方法があるが、基板3上に形成
するマーカの位置精度が出ない、すなわち、光ファイバ
5の光導波路部6に対し、位置精度の高いマーカが必要
であるという問題点があった。
【0004】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、第一の目的は、光ファイバを固定
した基板上に高精度なマーカを形成し、光素子との高精
度な光軸合わせができる光半導体装置を得るものであ
る。また、このような光半導体装置の製造方法を得るこ
とを第二の目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる光半導
体装置においては、V溝及びその近傍にマーカ用V溝を
設けた基板上のV溝に取付けられた光ファイバと、マー
カ用V溝によって位置決めされ、光ファイバと光結合す
るように基板上に取付けられた光素子を備えたものであ
る。また、光素子は、レーザダイオードとするものであ
る。また、レーザダイオードは、アレイ型レーザダイオ
ードとするものである。さらに、レーザダイオードは、
二次元アレイ型レーザダイオードとするものである。
【0006】また、二枚の基板と、これらの各基板に設
けられたV溝と、基板の少なくともいずれか一方の基板
のV溝の近傍に設けられたマーカ用V溝と、このマーカ
用V溝によって互いに光結合するように位置決めされて
各基板のV溝に配置された光ファイバーを備えたもので
ある。加えて、マーカ用V溝は、ダイシングにより形成
されているものである。また、マーカ用V溝は、V溝の
両側に、V溝に平行に形成されているものである。ま
た、マーカ用V溝は、V溝に直交して形成されているも
のである。さらにまた、基板表面には、高反射率金属を
メタライズしたものである。また、高反射率金属は、金
であるものである。
【0007】この発明に係わる光半導体装置の製造方法
においては、半導体基板にダイシングにより、光ファイ
バを固定するためのV溝を形成する工程と、このV溝の
近傍にマーカ用V溝をダイシングにより形成する工程
と、V溝に光ファイバを取付ける工程と、マーカ用V溝
の反射率の差により位置決めし、レーザダイオードを基
板にボンディングする工程を含むものである。
【0008】
【作用】上記のように構成された光半導体装置及びその
製造方法においては、基板上のV溝に取付けられた光フ
ァイバと、マーカ用V溝によって位置決めされ、光ファ
イバと光結合するように基板上に取付けられた光素子を
備え、マーカ用V溝は暗線として認識される。また、二
枚の基板と、これらの各基板に設けられたV溝と、基板
の少なくともいずれか一方の基板のV溝の近傍に設けら
れたマーカ用V溝と、このマーカ用V溝によって互いに
光結合するように位置決めされて各基板のV溝に配置さ
れた光ファイバーを備え、マーカ用V溝は暗線として認
識され、光ファイバ同志の光結合の位置決め用のマーカ
として用いる。
【0009】加えて、マーカ用V溝は、ダイシングによ
り高精度に形成される。また、マーカ用V溝は、V溝の
両側に、V溝に平行に形成され、光軸方向に形成され
る。また、マーカ用V溝は、V溝に直交して形成され、
光軸に直交する方向に形成される。さらにまた、基板表
面には、高反射率金属をメタライズし、基板とマーカ用
V溝との反射率の差を大きくする。
【0010】また、半導体基板にダイシングにより、光
ファイバを固定するためのV溝を形成する工程と、この
V溝の近傍にマーカ用V溝をダイシングにより形成する
工程と、V溝に光ファイバを取付ける工程と、マーカ用
V溝の反射率の差により位置決めし、レーザダイオード
を基板にボンディングする工程を含み、ダイシングによ
りマーカ用V溝を高精度に形成できる。
【0011】
【実施例】
実施例1.図1〜3は、この発明の実施例1によるレー
ザダイオードの実装方法を示す斜視図である。図におい
て、1、2、4〜6は上記従来装置と同一のものであ
り、その説明を省略する。7はV溝4を形成したSi基
板、8は、Si基板7上のV溝4の両脇に形成されたマ
ーカ用V溝である。実施例1のレーザダイオードの実装
は、次により行われる。図1のように、まずSi基板7
に、ダイシング法により光ファイバ5を固定するための
V溝4を形成する。次にレーザダイオード1をボンディ
ングする際に、マーカとして使用する目的で、同じくダ
イシング法によりマーカ用V溝8を、光ファイバ固定用
のV溝4の両脇に形成する。ここで、ダイシング法によ
り形成したV溝4及びマーカ用V溝8は、相互の間隔及
びその深さともに、±0.5μmの非常に高い精度で加
工が可能である。次に図2のように、光ファイバ固定用
のV溝4に、光ファイバ5を樹脂等の接着剤で取り付け
る。
【0012】次に図3のように、レーザダイオード1を
Si基板7にボンディングする。この時、Si基板7の
上方より光を照射し、Si基板7をモニタリングする。
マーカ用V溝8が形成された部分は、Si基板7の上面
部と比較し、光の反射率の違いから暗く映り、暗線とし
て認識される。マーカ用V溝8は、上記のように光ファ
イバ固定用のV溝4に対し、±0.5μmの精度で形成
されていることから、マーカ用V溝8の反射率の違いに
よる暗線を、±0.5μm精度の高精度マーカとして使
用することができる。レーザダイオード1のボンディン
グは、2本のマーカ用V溝8を認識し、平行出しと位置
合わせをした後に行う。この方法により、レーザダイオ
ード1を動作させながら光軸合わせを行う必要がなく、
光ファイバ5とレーザダイオード1との高精度な光軸合
わせが可能となる。
【0013】実施例2.図4は、この発明の実施例2に
よるアレイ型レーザダイオードの実装方法を示す斜視図
である。図4は、実施例1において、レーザダイオード
1をアレイ型レーザダイオード11(例として4点アレ
イ)とした場合を示している。12は、アレイ型レーザ
ダイオード11の発光部である。実施例2でも、光軸合
わせの調整が不要で、アレイ型レーザダイオード11の
組立が容易にできる。
【0014】実施例3.図5は、この発明の実施例3に
よるレーザダイオードの実装方法を示す斜視図である。
図5は、実施例1において、Si基板7の上面をAu等
の金属でメタライズしたメタライズ面13を形成後に、
V溝4及びマーカ用V溝8のV溝加工をしたものであ
る。Si基板7の上面とマーカ用V溝8との反射率の差
を大きくとれるため、認識精度が向上する。
【0015】実施例4.図6は、この発明の実施例4に
よる二次元アレイ型レーザダイオードの実装方法を示す
斜視図である。図6は、実施例1において、光ファイバ
5を積層し、二次元アレイ型レーザダイオード14(例
として4×4点)に適用したものを示している。15
は、二次元アレイ型レーザダイオード14の発光部であ
る。容易に、二次元アレイ型レーザダイオード14と二
次元アレイ光ファイバとの光軸合わせができる。
【0016】実施例5.図7は、この発明の実施例5に
よる光ファイバアレイ同志の光結合方法を示す斜視図で
ある。図7は、実施例2においてアレイ型レーザダイオ
ード11に代えてアレイ型光ファイバを用い、アレイ型
光ファイバ同志の結合に適用したものである。実施例5
でも、光軸合わせの調整が不要で、アレイ型ファイバ同
志の高効率結合ができる。
【0017】実施例6.図8は、この発明の実施例6に
よるマーカ用V溝を示す斜視図である。図8は、光ファ
イバ5を固定するV溝4と直交する方向にマーカとして
使用するマーカ用V溝8を形成した場合を示している。
光ファイバ端とレーザダイオード端の間隔の調整が容易
にできる。また、実施例1において、V溝4を形成する
工程で、V溝4の両端にもマーカ用V溝8を形成してお
き、次にウエハを90°回転させ、V溝4に直交するマ
ーカ用V溝8を形成することもできる。
【0018】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。基板上
のV溝に取付けられた光ファイバと、マーカ用V溝によ
って位置決めされ、光ファイバと光結合するように基板
上に取付けられた光素子を備え、マーカ用V溝は暗線と
して認識され、マーカとして用いることができるので、
レーザダイオードを動作させて光軸合わせを行う必要が
なく、レーザダイオードと光ファイバとの高精度な光軸
合わせが可能であり、低コスト化が図れる。また、二枚
の基板と、これらの各基板に設けられたV溝と、基板の
少なくともいずれか一方の基板のV溝の近傍に設けられ
たマーカ用V溝と、このマーカ用V溝によって互いに光
結合するように位置決めされて各基板のV溝に配置され
た光ファイバーを備え、マーカ用V溝は暗線として認識
され、マーカとして用いることができるので、光ファイ
バ同志の高精度な光軸合わせが可能である。加えて、マ
ーカ用V溝を、ダイシングにより高精度に形成されるの
で、高精度の位置合わせが可能である。
【0019】また、マーカ用V溝は、V溝の両側に、V
溝に平行に形成され、光軸方向に形成されるので、光軸
合わせが容易にできる。また、マーカ用V溝は、V溝に
直交して形成され、光軸に直交する方向に形成されるの
で、レーザダイオード端と光ファイバ端の間隔の調整が
容易にできる。さらにまた、基板表面には、高反射率金
属をメタライズし、基板とマーカ用V溝との反射率の差
を大きくするので、認識精度が向上する。また、半導体
基板にダイシングにより、光ファイバを固定するための
V溝を形成する工程と、このV溝の近傍にマーカ用V溝
をダイシングにより形成する工程と、V溝に光ファイバ
を取付ける工程と、マーカ用V溝の反射率の差により位
置決めし、レーザダイオードを基板にボンディングする
工程を含み、ダイシングによりマーカ用V溝を高精度に
形成できるので、高精度の位置合わせが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1によるレーザダイオード
の実装方法を示すV溝形成後の斜視図である。
【図2】 この発明の実施例1によるレーザダイオード
の実装方法を示す光ファイバ固定後の斜視図である。
【図3】 この発明の実施例1によるレーザダイオード
の実装方法を示す斜視図である。
【図4】 この発明の実施例2によるアレイ型レーザダ
イオードの実装方法を示す斜視図である。
【図5】 この発明の実施例3によるレーザダイオード
の実装方法を示す斜視図である。
【図6】 この発明の実施例4による二次元アレイ型レ
ーザダイオードの実装方法を示す斜視図である。
【図7】 この発明の実施例5による光ファイバアレイ
同志の光結合方法を示す斜視図である。
【図8】 この発明の実施例6によるマーカ用V溝を示
す斜視図である。
【図9】 従来の光半導体装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード、4 V溝、5 光ファイバ、7
Si基板、8 マーカ用V溝、11 アレイ型レーザ
ダイオード、13 メタライズ面、14 二次元アレイ
型レーザダイオード

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 V溝及びその近傍にマーカ用V溝を設け
    た基板、この基板上のV溝に取付けられた光ファイバ、
    上記マーカ用V溝によって位置決めされ、上記光ファイ
    バと光結合するように上記基板上に取付けられた光素子
    を備えたことを特徴とする光半導体装置。
  2. 【請求項2】 光素子は、レーザダイオードであること
    を特徴とする請求項1記載の光半導体装置。
  3. 【請求項3】 レーザダイオードは、アレイ型レーザダ
    イオードであることを特徴とする請求項2記載の光半導
    体装置。
  4. 【請求項4】 レーザダイオードは、二次元アレイ型レ
    ーザダイオードであることを特徴とする請求項2記載の
    光半導体装置。
  5. 【請求項5】 二枚の基板、これらの各基板に設けられ
    たV溝、上記基板の少なくともいずれか一方の基板のV
    溝の近傍に設けられたマーカ用V溝、このマーカ用V溝
    によって互いに光結合するように位置決めされて上記各
    基板のV溝に配置された光ファイバーを備えたことを特
    徴とする光半導体装置。
  6. 【請求項6】 マーカ用V溝は、ダイシングにより形成
    されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5の
    いずれか一項記載の光半導体装置。
  7. 【請求項7】 マーカ用V溝は、V溝の両側に、V溝に
    平行に形成されていることを特徴とする請求項1ないし
    請求項6のいずれか一項記載の光半導体装置。
  8. 【請求項8】 マーカ用V溝は、V溝に直交して形成さ
    れていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のい
    ずれか一項記載の光半導体装置。
  9. 【請求項9】 基板表面には、高反射率金属をメタライ
    ズしたことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいず
    れか一項記載の光半導体装置。
  10. 【請求項10】 高反射率金属は、金であることを特徴
    とする請求項9記載の光半導体装置。
  11. 【請求項11】 半導体基板にダイシングにより、光フ
    ァイバを固定するためのV溝を形成する工程、このV溝
    の近傍にマーカ用V溝をダイシングにより形成する工
    程、上記V溝に光ファイバを取付ける工程、上記マーカ
    用V溝の反射率の差により位置決めし、レーザダイオー
    ドを上記基板にボンディングする工程を含むことを特徴
    とする光半導体装置の製造方法。
JP13242795A 1995-05-30 1995-05-30 光半導体装置及びその製造方法 Pending JPH08327859A (ja)

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Cited By (3)

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