WO2021161971A1 - 半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法 - Google Patents

半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021161971A1
WO2021161971A1 PCT/JP2021/004669 JP2021004669W WO2021161971A1 WO 2021161971 A1 WO2021161971 A1 WO 2021161971A1 JP 2021004669 W JP2021004669 W JP 2021004669W WO 2021161971 A1 WO2021161971 A1 WO 2021161971A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
protrusion
optical device
base
marker
layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/004669
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
礼高 松原
長谷川　淳一
悦治 片山
黒部　立郎
Original Assignee
古河電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 古河電気工業株式会社 filed Critical 古河電気工業株式会社
Priority to JP2022500407A priority Critical patent/JPWO2021161971A1/ja
Priority to CN202180013696.XA priority patent/CN115088148A/zh
Publication of WO2021161971A1 publication Critical patent/WO2021161971A1/ja
Priority to US17/884,875 priority patent/US20230035065A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H01S5/02326—Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4221—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera
    • G02B6/4224—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera using visual alignment markings, e.g. index methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0235—Method for mounting laser chips
    • H01S5/02375—Positioning of the laser chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02469—Passive cooling, e.g. where heat is removed by the housing as a whole or by a heat pipe without any active cooling element like a TEC
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12121—Laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/021—Silicon based substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/0234—Up-side down mountings, e.g. Flip-chip, epi-side down mountings or junction down mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345—Wire-bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0235—Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0235—Method for mounting laser chips
    • H01S5/02375—Positioning of the laser chips
    • H01S5/0238—Positioning of the laser chips using marks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor optical device and a method for manufacturing a semiconductor optical device.
  • Patent Document 1 a semiconductor optical device in which a planar light wave circuit is formed on a silicon substrate and a laser element is attached to a predetermined position of a submount including the silicon substrate and the planar light wave circuit.
  • Patent Document 1 an alignment marker is formed on the submount for positioning the submount and the laser element.
  • such an alignment marker is often formed by forming a metal layer on the surface of the submount and removing the metal layer so that the shape of the alignment marker remains. In that case, if the position accuracy of the alignment marker with respect to the core layer of the plane light wave circuit is low, the position accuracy between the laser element and the plane light wave circuit will be low.
  • one of the problems of the present invention is, for example, a semiconductor optical device having an improved novel configuration and a method for manufacturing the semiconductor optical device, which makes it possible to further improve the positioning accuracy of the optical semiconductor element. To get.
  • the semiconductor optical device of the present invention has, for example, a first plane light wave circuit including a base intersecting the first direction and a clad layer projecting from the base in the first direction and surrounding the core layer.
  • the protruding portion and the first protruding portion are aligned with the first protruding portion in the second direction intersecting the first direction and projecting from the base in the first direction, and the height in the first direction from the base is the first protruding portion.
  • the second protrusion is provided with a marker made of the same material as the core layer.
  • the height from the base in the first direction may be the same.
  • the semiconductor optical device may include, as the marker, a first marker adjacent to the edge of the optical semiconductor element with a gap when viewed in the opposite direction of the first direction.
  • the semiconductor optical device includes two second markers as the markers, even if the optical semiconductor element is located between the two second markers when viewed in the opposite direction of the first direction. good.
  • the optical semiconductor element has a quadrangular shape when viewed in the opposite direction of the first direction, and the semiconductor optical device serves as the marker in the first direction.
  • a third marker may be provided adjacent to the corner portion of the optical semiconductor element when viewed in the opposite direction.
  • the semiconductor optical device includes two second protruding portions as the second protruding portion, and the optical semiconductor element is provided on an end surface of the optical semiconductor element in the opposite direction to the first direction, and the two second protrusions are provided. It may have a first electrode located between the protrusions.
  • the semiconductor optical device may include a conductor located between the two second protrusions and electrically connected to the first electrode.
  • the conductor may be a conductive paste.
  • the conductive paste is in contact with the conductive paste at a position on the end face of the base in the first direction between the two second protrusions, and the surface roughness is higher than that of other parts.
  • a large rough surface may be provided.
  • the semiconductor optical device may be provided at a position between the two second protrusions on the end face of the base in the first direction, and may include a second electrode electrically connected to the conductor.
  • the semiconductor optical device projects in the first direction from a position between the two second protrusions of the base, and the height from the base in the first direction is higher than the two second protrusions. It may also include a low third protrusion and a third electrode provided on the end face of the third protrusion in the first direction and electrically connected to the conductor.
  • the two protrusions are separated from each other in the second direction, and the second protrusion and the second protrusion located farther from the first protrusion of the two second protrusions.
  • the third protrusion may be integrated.
  • the semiconductor optical device projects from the base in the first direction on the side opposite to the third protrusion with respect to the second protrusion integrated with the third protrusion, and the first from the base.
  • a fourth protrusion having a height in one direction higher than the two second protrusions is provided, and the end face of the fourth protrusion in the first direction is electrically connected to the third electrode.
  • a fourth electrode may be provided.
  • the semiconductor optical device includes the end face of the third protrusion in the first direction, the end face of the second protrusion integrated with the third protrusion in the first direction, and the fourth protrusion.
  • a wiring pattern provided over the end face in the first direction and electrically connecting the third electrode and the fourth electrode may be provided.
  • the semiconductor optical device has a first direction that goes in the first direction as it goes in the opposite direction of the second direction between the third protrusion and the second protrusion that is integrated with the third protrusion.
  • An inclined surface may be provided, and the wiring pattern may have a portion extending along the first inclined surface.
  • the semiconductor optical device has a second direction in the first direction as it goes in the opposite direction to the second direction between the second protrusion and the fourth protrusion integrated with the third protrusion.
  • An inclined surface may be provided, and the wiring pattern may have a portion extending along the second inclined surface.
  • the central axis of the core layer may be deviated from the central axis of the active layer of the optical semiconductor element in the direction opposite to the first direction.
  • the end portion of the optical semiconductor element in the second direction and the end face of the first protruding portion in the opposite direction to the second direction may come into contact with each other.
  • the end face of the first protruding portion in the opposite direction to the second direction is inclined so as to go toward the second direction as it goes toward the first direction, and the optical semiconductor element said. It may come into contact with the end in the second direction.
  • a recess recessed in the opposite direction of the first direction may be provided between the first protruding portion and the second protruding portion.
  • the end face of the first protruding portion in the opposite direction to the second direction is located offset from the core layer in the first direction and the third direction intersecting the second direction.
  • the first surface of the optical semiconductor element in contact with the end in the second direction is adjacent to the first surface in the direction opposite to the third direction, and the core layer is the core layer of the optical semiconductor element.
  • the normal direction of the second surface and the optical axis direction of the core layer may intersect diagonally.
  • Each of the semiconductor optical devices has a bottom surface mounted on the second protrusion and an end surface in the second direction in which the active layer is exposed, and between the bottom surface and the active layer in the first direction, respectively.
  • a plurality of optical semiconductor elements as the optical semiconductor elements having different distances and different optical semiconductor elements having different heights from the base in the first direction are mounted.
  • the plurality of second protrusions and a plurality of core layers as the core layer to which light output from each different optical semiconductor element is coupled From the base to the active layer in the first direction for a plurality of combinations of the second protruding portion and the optical semiconductor element mounted on the second protruding portion. The distance is the same, and the light output by each of the optical semiconductor elements may be coupled to the optical semiconductor element and the core layer arranged in the second direction.
  • the method for manufacturing a semiconductor optical device of the present invention is, for example, a step of forming a first layer including a portion which is laminated in the first direction and becomes a part of a clad layer of a planar light wave circuit on a base intersecting the first direction.
  • the first projecting portion including at least the plane light wave circuit and projecting in the first direction from the base.
  • a step of placing an optical semiconductor element positioned with respect to the marker on the portion is provided.
  • a semiconductor optical device having an improved novel configuration and a method for manufacturing the semiconductor optical device can be obtained.
  • FIG. 1 is an exemplary and schematic perspective view of the semiconductor optical device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary and schematic side view of the semiconductor optical device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary and schematic plan view of the semiconductor optical device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 5 is an exemplary and schematic plan view of a portion of the semiconductor optical device of the first embodiment excluding the light emitting element.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a semiconductor optical device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is an exemplary and schematic side view of a portion equivalent to FIG. 4 of the semiconductor optical device of the second embodiment.
  • FIG. 8 is an exemplary and schematic side view of a portion of the semiconductor optical device of the third embodiment.
  • FIG. 9 is an exemplary and schematic side view of the semiconductor optical device of the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an exemplary and schematic side view of a portion of the semiconductor optical device of the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is an exemplary and schematic plan view of the semiconductor optical device of the sixth embodiment.
  • FIG. 12 is an exemplary and schematic plan view of the semiconductor optical device of the seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG.
  • FIG. 14 is an exemplary and schematic plan view of a portion of the semiconductor optical device of the eighth embodiment.
  • FIG. 15 is an exemplary and schematic plan view of a portion of the semiconductor optical device of the ninth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • the X direction is represented by an arrow X
  • the Y direction is represented by an arrow Y
  • the Z direction is represented by an arrow Z.
  • the X, Y, and Z directions intersect and are orthogonal to each other.
  • FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor optical device 100A of the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the semiconductor optical device 100A
  • FIG. 3 is a plan view of the semiconductor optical device 100A.
  • the semiconductor optical device 100A includes a base 10, a first protrusion 11, two second protrusions 12 (12-1, 12-2), a third protrusion 13, a fourth protrusion 14, and light emission.
  • the element 20 is provided.
  • the base 10 is made of a silicon substrate.
  • the base 10 intersects and is orthogonal to the Z direction and extends in the X and Y directions.
  • the base 10 has a front surface 10a and a back surface 10b.
  • the surface 10a is an end face in the Z direction.
  • the surface 10a faces the Z direction, intersects and is orthogonal to the Z direction, and extends in the X and Y directions.
  • the back surface 10b is located on the side opposite to the front surface 10a in the Z direction, and is an end surface in the direction opposite to the Z direction.
  • the back surface 10b faces the opposite direction in the Z direction, intersects and is orthogonal to the Z direction, and extends in the X direction and the Y direction.
  • the Z direction is an example of the first direction.
  • the first protruding portion 11 protrudes from the surface 10a of the base 10 in the Z direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the first protruding portion 11 is a planar lightwave circuit in which the first clad layer 11a, the core layer 11b, and the second clad layer 11c are laminated in this order in the Z direction. : PLC).
  • the core layer 11b extends in the X direction with a substantially constant height in the Z direction and a substantially constant width in the Y direction.
  • the shape of the cross section of the core layer 11b intersecting the X direction is quadrangular.
  • the core layer 11b may also be referred to as a waveguide layer.
  • the first clad layer 11a embeds both sides of the core layer 11b in the Y direction and the opposite direction, and surrounds the core layer 11b as a clad layer together with the second clad layer 11c.
  • the first clad layer 11a and the second clad layer 11c are made of, for example, a quartz glass material.
  • the core layer 11b is made of, for example, a quartz glass material having a refractive index higher than that of the first clad layer 11a and the second clad layer 11c.
  • the core layer 11b may be made of, for example, quartz glass containing germania (GeO 2 ) or zirconia (ZrO 2) as a dopant for increasing the refractive index.
  • the difference in the refractive index between the core layer 11b and the first clad layer 11a and the second clad layer 11c can be appropriately set in the range of 0.1 to 10 [%], and the Y of the core layer 11b
  • the width in the direction can be set to 0.5 to 5 [ ⁇ m]
  • the height in the Z direction can be set to 0.5 to 5 [ ⁇ m].
  • the size of the cross section of the core layer 11b in the Y direction and the Z direction is preferably 3 [ ⁇ m] ⁇ 3 [ ⁇ m].
  • the two second projecting portions 12 (12-1, 12-2) project from the surface 10a of the base 10 in the Z direction, respectively.
  • the heights of the two second protrusions 12 from the surface 10a of the base 10 in the Z direction are the same, and are lower than the protrusion heights of the first protrusions 11 in the Z direction.
  • the two second protrusions 12-1 and 12-2 are separated from each other in the X direction.
  • the second protruding portion 12-1 is located on the side opposite to the first protruding portion 11 with respect to the second protruding portion 12-2. Further, the two second protruding portions 12-1 and 12-2 are aligned with the first protruding portion 11 in the X direction.
  • the second protruding portion 12 functions as a pedestal on which the light emitting element 20 is placed.
  • the end surface 12a of the second protruding portion 12 in the direction opposite to the Z direction faces the Z direction, intersects and is orthogonal to the Z direction, and extends in the X direction and the Y direction.
  • the second protruding portion 12 is an example of a supporting portion, and may also be referred to as a mounting portion. Further, the end surface 12a can also be referred to as a support surface or a mounting surface of the light emitting element 20.
  • the two second protrusions 12-1 and 12-2 support both the front and rear sides of the light emitting element 20 in the X direction with respect to the center in the X direction.
  • the second protruding portion 12-1 supports the end portion of the light emitting element 20 in the direction opposite to the X direction, and the second protruding portion 12-2 supports the end portion of the light emitting element 20 in the X direction.
  • the second protrusions 12-1 and 12-2 extend in the Y direction, respectively, and support both the front and rear sides of the light emitting element 20 in the Y direction with respect to the center in the Y direction.
  • the present invention is not limited to this, and the second protruding portion 12 may be separated in the Y direction, and the second protruding portion 12 separated in the Y direction may support the light emitting element 20.
  • a recess 11e recessed in the opposite direction in the Z direction is provided between the second protruding portion 12-2, which is closer to the first protruding portion 11 of the two second protruding portions 12, and the first protruding portion 11. ing.
  • the bottom surface of the recess 11e may be separated from the surface 10a of the base 10 in the Z direction, or may be the surface 10a of the base 10.
  • the third protruding portion 13 protrudes from the surface 10a of the base 10 in the Z direction.
  • the height of the third protrusion 13 from the surface 10a of the base 10 in the Z direction is lower than the height of the second protrusion 12.
  • the third protrusion 13 is located between the two second protrusions 12-1 and 12-2, and is aligned with the first protrusion 11 and the two second protrusions 12-1, 12-2 in the X direction. I'm out. Further, the third protruding portion 13 is adjacent to the second protruding portion 12-1 located farther from the first protruding portion 11 of the two second protruding portions 12 in the X direction, and the third protruding portion 13 is adjacent to the second protruding portion 12-1. It is integrated with the two protrusions 12-1. The third protruding portion 13 and the second protruding portion 12-1 form a step in which the height in the Z direction decreases toward the X direction.
  • the end face 13a of the third protruding portion 13 in the Z direction faces the Z direction, intersects and is orthogonal to the Z direction, and extends in the X and Y directions.
  • a thin film-like electrode 10d is provided on the end surface 13a.
  • the electrode 10d is made of a highly conductive material such as gold.
  • the electrode 10d is an example of the third electrode.
  • the fourth protruding portion 14 protrudes from the surface 10a of the base 10 in the Z direction.
  • the height of the fourth protrusion 14 from the surface 10a of the base 10 is higher than the height of the two second protrusions 12 and the height of the third protrusion 13, and is substantially equal to the height of the first protrusion 11. be.
  • the fourth protrusion 14 is aligned with the first protrusion 11, the two second protrusions 12, and the third protrusion 13 in the X direction.
  • the fourth protrusion 14 is located on the side opposite to the second protrusion 12-1 with respect to the third protrusion 13, and is located on the side opposite to the first protrusion 11 with respect to the light emitting element 20. ing. That is, the light emitting element 20 is located between the first protruding portion 11 and the fourth protruding portion 14 in the X direction.
  • the fourth protruding portion 14 is adjacent to the second protruding portion 12-1 in the direction opposite to the X direction, and is integrated with the second protruding portion 12-1.
  • the end face 14a of the fourth protrusion 14 in the Z direction faces the Z direction, intersects and is orthogonal to the Z direction, and extends in the X and Y directions.
  • Thin film-like electrodes 10e and 10f are provided on the end surface 14a.
  • the electrodes 10e and 10f are made of a highly conductive material such as gold.
  • the electrodes 10e and 10f are, for example, parts that are electrically connected to external wiring (not shown), in which case the electrodes 10e and 10f can also be referred to as external electrodes.
  • the electrode 10f is an example of the fourth electrode.
  • the two second protrusions 12, the third protrusion 13, and the fourth protrusion 14 are made of the same material as the first clad layer 11a and the second clad layer 11c.
  • a thin film-like electrode 10c is located between the two second protrusions 12 and between the second protrusion 12-2 and the third protrusion 13. It is provided.
  • the electrode 10c is made of a highly conductive material such as gold.
  • the electrode 10c is an example of the second electrode.
  • the light emitting element 20 is, for example, a laser diode.
  • the light emitting element 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape. That is, the light emitting element 20 has a substantially quadrangular shape when viewed in the opposite direction of the Z direction.
  • the light emitting element 20 is an example of an optical semiconductor element optically connected to the core layer 11b.
  • the optical semiconductor element optically connected to the core layer 11b is not limited to the light emitting element 20, and may be a light receiving element or a light modulation element.
  • a light modulation element changes some characteristic of light, such as spatial modulation, phase modulation, or intensity modulation of light.
  • the optical semiconductor element may be one in which two or more elements selected from a light emitting element, a light receiving element, and a light modulation element are integrated.
  • the light emitting element 20 has an end face 20a in the Z direction, an end face 20b in the opposite direction in the Z direction, an end face 20c in the X direction, and an end face 20d in the opposite direction in the X direction.
  • the end faces 20a and 20b intersect the Z direction, are orthogonal to each other, and extend in the X and Y directions. Further, the end faces 20c and 20d intersect the X direction and are orthogonal to each other, and extend in the Y direction and the Z direction.
  • the light emitting element 20 has a clad layer 21 and an active layer 22.
  • the end of the active layer 22 in the X direction faces the core layer 11b of the first protrusion 11.
  • the light output from the active layer 22 in the X direction is bound to the core layer 11b.
  • the X direction is an example of the second direction.
  • the active layer 22 extends in the X direction with a constant width in the Y direction at the central position in the Y direction. Further, as shown in FIG. 2, the active layer 22 is located closer to the end face 20b than the end face 20a in the present embodiment. However, this is only an example, and the position of the active layer 22 in the Z direction can be changed as appropriate. The position of the active layer 22 in the Z direction is set so that the active layer 22 faces the core layer 11b in the X direction and the light output from the active layer 22 is bound to the core layer 11b.
  • a thin film-like electrode 23 is provided on the end face 20b of the light emitting element 20 in the direction opposite to the Z direction.
  • a thin film-like electrode 24 is provided on the end face 20a of the light emitting element 20 in the Z direction.
  • the electrodes 23 and 24 are all made of a highly conductive material such as gold.
  • the electrode 24 is a cathode and the electrode 23 is an anode.
  • the electrode 24 is electrically connected to the electrode 10e on the fourth protrusion 14 via a conductor wiring such as a bonding wire (not shown).
  • FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the conductive paste 40 is interposed between the electrode 23 and the electrode 10c on the surface 10a of the base 10.
  • the electrode 23 and the electrode 10c are electrically connected via the conductive paste 40.
  • the conductive paste 40 is interposed between the electrode 23 and the electrode 10c, for example, in a compression-deformed state, and is in close contact with both the electrodes 23 and 10c.
  • the electrode 10c is electrically connected to the electrode 10f via a conductor wiring such as a bonding wire (not shown). Therefore, the electrode 23 is electrically connected to the electrode 10f on the fourth protrusion 14 via the conductive paste 40, the electrode 10c, and the conductor wiring.
  • the conductor wiring between the electrode 23 and the electrode 10f provided on the end surface 20b on the base 10 side of the light emitting element 20 can be relatively easily configured. You get the advantage of being able to do it.
  • the conductive paste 40 is an example of a conductor.
  • the electrode 23 is an example of the first electrode.
  • the electrode 10c and the electrode 10f may be electrically connected via a conductor wiring such as a bonding wire (not shown) relaying the electrode 10d.
  • a conductor wiring such as a bonding wire (not shown) relaying the electrode 10d.
  • the conductive paste 40 may contain a thermally conductive filler.
  • the conductive paste 40 also functions as a heat transfer member.
  • the thermally conductive filler is, for example, particles, powder, nanoparticles or the like made of a metal material having high conductivity and high thermal conductivity such as gold or silver-based metal. Silver-based metals are silver and silver alloys.
  • the conductive paste 40 may be, for example, a silver paste containing silver particles as a heat conductive filler. With such a configuration, for example, the heat generated in the light emitting element 20 can be released to the base 10 via the conductive paste 40, and by extension, it is easy to suppress an excessive temperature rise of the light emitting element 20. ..
  • a rough surface 10 g having a surface roughness larger than that of other parts of the surface 10a is provided in a region of the surface 10a of the base 10 outside the electrode 10c, and is conductive.
  • the paste 40 is partially in contact with 10 g of the rough surface. Since the surface area of the rough surface 10g is larger than that of other parts of the surface 10a, the base 10 (rough surface 10g, surface 10a) and the conductive paste 40 are more closely connected than when the conductive paste 40 is in contact with the other parts. The contact area between them can be increased, and the amount of heat transferred from the conductive paste 40 to the base 10 can be increased accordingly.
  • the amount of heat transferred to the base 10 through the conductive paste 40 of the heat generated in the light emitting element 20 can be further increased, and by extension, the excessive temperature rise of the light emitting element 20 is further suppressed.
  • the advantage is that it is easy to do.
  • FIG. 5 is a plan view of a portion of the semiconductor optical device 100A excluding the light emitting element 20.
  • the site may also be referred to as a submount S.
  • markers 30 are provided on the end faces 12a of the two second protrusions 12 so as to be at least partially exposed on the end faces 12a.
  • the marker 30 is mounted by the robot based on the visual confirmation of the mounting position by the worker or the image processing of the captured image by the camera. It serves as a goal and a reference in determining the position.
  • the marker 30 is also referred to as an alignment marker.
  • a plurality of markers 30 are provided on the end face 12a, and in the present embodiment, four markers 30 are provided as an example, and the light emitting element 20 is provided with these four markers 30.
  • the end surface 20e of the light emitting element 20 in the Y direction or the opposite direction in the Y direction is placed so as to be adjacent to the marker 30.
  • the end face 20e is an example of an edge.
  • the two markers 30 and the light emitting element 20 when viewed in the opposite direction in the Z direction, the two markers 30 and the light emitting element 20 arranged in the Y direction on the second protrusion 12-1 at the predetermined mounting position of the light emitting element 20.
  • a gap of substantially the same distance is formed between the end face 20e and the light emitting element 20 is located at the center between these two markers 30.
  • a gap of substantially the same distance is formed between the two markers 30 arranged in the Y direction on the second protrusion 12-2 and the end surface 20e of the light emitting element 20, and the light emitting element. 20 is located in the center between these two markers 30. That is, in the present embodiment, the marker 30 is adjacent to the end surface 20e of the light emitting element 20 with a gap when viewed in the opposite direction of the Z direction.
  • the marker 30 is an example of the first marker and also an example of the second marker.
  • a gap is provided between the marker 30 and the end face 20e at a predetermined mounting position.
  • the edge of the marker 30 and the end face 20e are exactly aligned. It may overlap, or a part of the marker 30 and the light emitting element 20 may overlap. Even in these cases, when viewed in the opposite direction of the Z direction, a part of the marker 30 and the end face 20e are adjacent to each other.
  • the marker 30 may be provided with a mark such as a scale.
  • the marker 30 is made of the same material as the core layer 11b. Next, a method of manufacturing the semiconductor optical device 100A including such a marker 30 will be described.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing method of the semiconductor optical device 100A.
  • FHD flame hydrolysis deposition
  • fine particles of quartz glass are deposited on the base 10 in the Z direction, and this is heated to make the glass fine particles transparent glass. It is formed to form a first layer including a portion to be the first clad layer 11a (S1).
  • a quartz-based glass fine particle layer is deposited on the first layer in the Z direction by, for example, a sputtering method to form a second layer including a core layer 11b and a portion to be a marker 30 (S2).
  • S2 for example, ZrO 2 is added to SiO 2 so that the refractive index of the core layer 11b is higher than the refractive index of the first clad layer 11a and the specific refractive index difference is 0.45 [%]. ..
  • an etching mask including the pattern of the core layer 11b and the pattern of the marker 30 is formed on the second layer by photolithography, and the second layer on which the etching mask is formed is, for example, a fluorine-based gas. Dry etching is performed using an etching gas such as (S3). In this S3, the region exposed from the etching mask is removed, whereby the core layer 11b and the marker 30 are formed as the portions of the second layer that are covered with the etching mask and are not removed. Therefore, the core layer 11b and the marker 30 are made of the same material that constitutes the second layer.
  • the end portion of the core layer 11b in the opposite direction in the Z direction and the end portion of the marker 30 in the opposite direction in the Z direction are both boundaries between the first layer and the second layer, and are one point in FIG. As indicated by the chain line L, it is located at the same height from the surface 10a of the base 10 in the Z direction. Therefore, the marker 30 is provided so as to be exposed on the end face 12a and have a predetermined length (depth) from the end face 12a in the direction opposite to the Z direction.
  • a third layer including a portion to be the second clad layer 11c is formed (S4).
  • the first protruding portion 11 is formed by forming an etching mask and selectively removing the laminate including the first layer, the core layer 11b, the marker 30, and the third layer by, for example, dry etching.
  • a submount S including a second protrusion 12, a third protrusion 13, a fourth protrusion 14, and a recess 11e is formed (S5). In this S5, the marker 30 is left in the second protrusion 12.
  • the electrodes 10c, 10d, 10e, and 10f are formed on the submount S by, for example, sputtering and photolithography (S6).
  • the light emitting element 20 is placed at a predetermined position corresponding to the marker 30 of the second protruding portion 12 with the marker 30 as a reference, and the submount S is placed. In addition, for example, it is mounted by adhesion or the like (S7).
  • the conductive paste 40 is placed in advance on the submount S at a position covered by the light emitting element 20 before the light emitting element 20 is placed.
  • a marker 30 exposed on the end face 12a and made of the same material as the core layer 11b is provided on the second protruding portion 12.
  • the position of the core layer 11b and the position of the marker are determined by different mask patterns, so that the position accuracy between the core layer 11b and the marker is improved. descend.
  • the relative positional relationship between the core layer 11b and the marker 30 is determined in one mask pattern. Can be done. Therefore, according to the present embodiment, the positional accuracy between the core layer 11b and the marker 30 can be improved, and thus the positional accuracy between the core layer 11b and the light emitting element 20 can be improved.
  • the height of the base 10 from the surface 10a in the Z direction is the same.
  • the core layer 11b and the marker 30 are created from the same second layer formed on the first layer as in the above-mentioned steps S2 and S3. Further, according to the present embodiment, for example, as compared with the case where the marker is made of a metal layer, it is possible to reduce individual differences in the position and thickness of the marker 30 in the Z direction. The advantage is that 30 can be left more reliably.
  • the marker 30 (first marker) and the end face 20e (edge) of the light emitting element 20 may be adjacent to each other with a gap.
  • the light emitting element 20 may be located between the two markers 30 (second markers).
  • the marker 30 can be realized by a relatively simple configuration.
  • FIG. 7 is a side view of a portion of the semiconductor optical device 100B of the second embodiment, which is equivalent to that of FIG.
  • the conductive paste 40 has a rough surface 10 g on the surface 10a of the base 10, an electrode 10c on the surface 10a, and an electrode on the end surface 13a of the third protrusion 13. It is interposed between 10d and the electrode 23 on the end face 20b of the light emitting element 20. In this way, the conductive paste 40 may electrically connect both the electrode 23 and the electrodes 10c and 10d. It is possible to appropriately select whether to use the form as in the first embodiment (FIG. 4) or the form as in this embodiment. Further, in the configuration shown in FIG. 7, the electrode 10d and the electrode 10f may be electrically connected via a conductor wiring such as a bonding wire (not shown). In this case, since the conductor wiring can be shorter and less, for example, the workability of the wiring can be further improved, and the conductor wiring can be further less likely to be damaged.
  • a conductor wiring such as a bonding wire
  • FIG. 8 is a side view of a part of the semiconductor optical device 100C of the third embodiment.
  • the side surface 15a between the fourth protrusion 14 and the second protrusion 12-1 facing the X direction, the second protrusion 12-1 and the third protrusion 12-1 are both inclined surfaces facing the Z direction as they go in the opposite direction to the X direction. It is configured as.
  • Such a step structure including the side surfaces 15a to 15c is provided at a position deviated in the Y direction with respect to the marker 30, and is, for example, in the Y direction or the opposite direction of the Y direction when viewed in the opposite direction of the Z direction. It is provided at a position shifted to the side opposite to the light emitting element 20 with respect to the marker 30.
  • the side surface 15b is an example of a first inclined surface
  • the side surface 15a is an example of a second inclined surface.
  • the wiring pattern 16 is made of a highly conductive material such as gold, like the electrodes 10c, 10d, and 10f, for example.
  • a plurality of electrodes 10c, 10d, and 10f can be electrically connected by the wiring pattern 16 formed on the submount S without using wire bonding.
  • the wiring pattern 16 and the conductive paste 40 can realize a wiring that electrically connects the electrode 23 as the anode of the light emitting element 20 and the electrode 10f as the external electrode with a relatively simple configuration. can.
  • the side surfaces 15a, 15b, 15c are inclined surfaces that go in the Z direction as they go in the opposite direction to the X direction, the side surfaces 15a, 15b, 15c extend in the Z direction and are not inclined with respect to the Z direction.
  • the wiring pattern 16 can be formed more easily, the wiring pattern 16 can be made shorter, and the electric resistance can be made smaller.
  • FIG. 9 is a side view of the semiconductor optical device 100D of the fourth embodiment.
  • the height of the core layer 11b in the Z direction is higher, so that the depth of the marker 30 in the Z direction is deeper.
  • the central axis Axc of the core layer 11b is displaced in the direction opposite to the central axis Axl of the active layer 22 of the light emitting element 20 mounted on the end surface 12a of the second protrusion 12. .. That is, by forming the marker 30, the second protrusion 12, and the core layer 11b so that such a deviation occurs, the depth of the marker 30 from the end face 12a can be made deeper, for example, the marker 30. Can be more reliably formed, and the visibility of the marker 30 and the distinguishability by the camera can be further improved.
  • FIG. 10 is a partial side view of the semiconductor optical device 100E of the fifth embodiment.
  • the end face 20c of the light emitting element 20 in the X direction and the end face 11f of the first protruding portion 11 in the opposite direction of the X direction come into contact with each other, and the contact causes the light emitting element. 20 is positioned in the X direction. According to such a configuration, the light emitting element 20 can be more easily positioned in the X direction.
  • a recess 11e recessed in the opposite direction in the Z direction is provided between the first protruding portion 11 and the second protruding portion 12-2.
  • a concave curved surface may be formed at the end of the end face 11f in the opposite direction to the Z direction.
  • Such a concave curved surface is likely to cause individual difference variation, and in a configuration in which the end face 20c and the end face 11f are in contact with each other, when the end face 20c and the concave curved surface are in contact with each other, the individual difference variation in the position of the light emitting element 20 in the X direction is generated. It may contribute to.
  • the concave portion 11e by providing the concave portion 11e, the concave curved surface generated at the end portion of the end surface 11f in the opposite direction in the Z direction can be shifted in the opposite direction in the Z direction with respect to the light emitting element 20. Therefore, according to the present embodiment, for example, it is possible to avoid the individual difference variation of the position of the light emitting element 20 in the X direction due to the contact between the end face 20c and the concave curved surface.
  • the end face 11f of the first protruding portion 11 is inclined at an angle ⁇ with respect to the Z direction so as to go toward the X direction toward the Z direction, and the end face 11f has Z among the end faces 20c of the light emitting element 20.
  • the corners 20c1 located at the ends in the opposite directions are in contact with each other. Since the active layer 22 of the light emitting element 20 is more brittle than the clad layer 21 and the like, the active layer 22 comes into contact with the first protruding portion 11 in a configuration in which the light emitting element 20 and the first protruding portion 11 are in contact with each other in the X direction. Is not preferable.
  • the end face 11f is inclined toward the X direction as the end face 11f is directed toward the Z direction, the end face 11f is in the opposite direction from the active layer 22 to the Z direction in the end face 20c of the light emitting element 20.
  • the distance between the active layer 22 and the end face 11f is, for example, 1 [ ⁇ m] or less. Therefore, according to the present embodiment, there is an advantage that, for example, the active layer 22 can be prevented from being damaged by coming into contact with the first protruding portion 11.
  • the end face 20c and the corner portion 20c1 of the light emitting element 20 are examples of the end portions of the light emitting element 20 in the X direction.
  • FIG. 11 is a plan view of the semiconductor optical device 100F of the sixth embodiment. As shown in FIG. 11, also in the present embodiment, similarly to the fifth embodiment, the end face 20c of the light emitting element 20 in the X direction and the end face 11f of the first protruding portion 11 in the opposite direction in the X direction are in contact with each other. The light emitting element 20 is positioned in the X direction by the contact and the contact.
  • the end surface 11f of the first protruding portion 11 has a first surface 11f1 and a second surface 11f2.
  • the first surface 11f1 is located offset from the core layer 11b in the Y direction and is in contact with the end surface 20c of the light emitting element 20.
  • the second surface 11f2 is located adjacent to the first surface 11f1 in the opposite direction in the Y direction, and the core layer 11b is exposed in the opposite direction in the X direction with a gap g from the end surface 20c. It is inclined at an angle ⁇ with respect to the opposite direction of the Y direction so as to go toward the X direction toward the opposite direction of the Y direction.
  • the angle ⁇ is, for example, 1 [deg] or more and 7 [deg] or less. Even with such a configuration, a gap g can be secured between the active layer 22 and the first protruding portion 11. Therefore, this embodiment also has an advantage that, for example, the active layer 22 can be prevented from being damaged by coming into contact with the first protruding portion 11.
  • the Y direction is an example of the third direction.
  • the normal line N (normal direction) of the second surface 11f2 and the central axis Axc (optical axis direction) of the core layer 11b intersect diagonally at an angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is, for example, 5 [deg] or more and 11 [deg] or less.
  • the return light propagating to the light emitting element 20 side in the core layer 11b is reflected by the second surface 11f2 and propagates and diffuses in a direction not coupled to the core layer 11b, so that the return light is diffused.
  • FIG. 12 is a plan view of the semiconductor optical device 100G of the seventh embodiment
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of XIII-XIII of FIG.
  • the present embodiment includes three light emitting elements 20 that output laser light having different wavelengths.
  • the three light emitting elements 20 are semiconductor laser elements, for example, a red light source, a blue light source, and a green light source.
  • the red light source outputs, for example, red visible light having a wavelength of 620 to 750 [nm].
  • the blue light source outputs, for example, blue visible light having a wavelength of 450 to 495 [nm].
  • the green light source outputs, for example, green visible light of 495 to 570 [nm].
  • the three light emitting elements 20 are arranged in the Y direction. Further, as shown in FIG. 13, the end surface 12a of the second protruding portion 12-2 has a step toward the Z direction as it goes toward the Y direction. That is, the end face 12a on which the light emitting element 20-2 is mounted is displaced in the Z direction from the end face 12a on which the light emitting element 20-1 is mounted, and the end face 12a on which the light emitting element 20-3 is mounted emits light. It is displaced in the Z direction from the end face 12a on which the element 20-2 is placed.
  • the end face 20b of the light emitting element 20-2 is displaced from the end face 20b of the light emitting element 20-1 in the Z direction, and the end face 20b of the light emitting element 20-3 is Z from the end face 20b of the light emitting element 20-2. It is off in the direction.
  • the end face 20b is an example of a bottom surface mounted on the end face 12a.
  • the distance in the Z direction between the end face 20b of the light emitting element 20-2 and the active layer 22 is set to the distance between the end face 20b of the light emitting element 20-3 and the active layer 22.
  • the distance in the Z direction is longer than the distance between the end faces 20b of the light emitting element 20-1 and between the end face 20b of the light emitting element 20-1 and the active layer 22, and the distance in the Z direction is between the end face 20b of the light emitting element 20-2 and the active layer 22. Is longer than the distance in the Z direction.
  • the distances in the Z direction between the surface 10a and the active layer 22 are substantially the same for these three light emitting elements 20-1 to 20-3.
  • a core layer 11b is provided.
  • the distances in the Z direction between the surface 10a and the active layer 22 are substantially the same for these three light emitting elements 20-1 to 20-3. It is configured to be. Therefore, for the plurality of core layers 11b, the distance between the surface 10a and the core layer 11b in the Z direction can be the same.
  • the core layer 11b that is, the first protruding portion 11
  • the labor and cost of manufacturing the semiconductor optical device 100G can be reduced.
  • FIG. 14 is a plan view of the semiconductor optical device 100H of the eighth embodiment.
  • the markers 30 are provided so as to be adjacent to each other with a gap with respect to the corner portion 20f when viewed in the opposite direction of the Z direction of the light emitting element 20.
  • the marker 30 is formed in an L shape and has a portion facing the end face 20d with a gap in the X direction and a portion facing the end face 20e with a gap in the Y direction. ing.
  • the marker 30 can be used for both the positioning of the light emitting element 20 in the X direction and the positioning in the Y direction.
  • the marker 30 of this embodiment is an example of a third marker.
  • FIG. 15 is a plan view of a part of the semiconductor optical device 100I of the ninth embodiment
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • a concave groove 31 recessed with a constant width is provided along the periphery of the marker 30.
  • a corner portion is formed on the peripheral edge 30a of the marker 30.
  • the worker or the robot is concerned with the configuration as compared with the configuration in which the concave groove 31 is not provided and the peripheral edge 30a is not provided with the corner portion.
  • the present invention can be used in semiconductor optical devices and methods for manufacturing semiconductor optical devices.
  • Second inclined surface 15b Side surface (first inclined surface) 15c ... Side surface 16 ... Wiring pattern 20, 20-1, 20-2, 20-3 ...
  • Electrode (first electrode) 24 ... Electrode 30 ... Markers (first marker, second marker, third marker) 30a ... Periphery 31 ... Recessed groove 40 ... Conductive paste (conductor) 100A-100I ... Semiconductor optical device Axc ...

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

半導体光デバイスは、例えば、第一方向と交差したベースと、ベースから第一方向に突出し、コア層とコア層を取り囲むクラッド層とを備える平面光波回路を有した第一突出部と、ベースから第一方向に突出し、第一方向と交差した第二方向に第一突出部と並び、ベースからの第一方向での高さが第一突出部よりも低い第二突出部と、第二突出部の第一方向の端面上に載置され、コア層と光学的に接続された光半導体素子と、端面上に露出するように第二突出部に設けられ、コア層と同じ材料で作られたマーカと、を備える。

Description

半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法
　本発明は、半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法に関する。
　従来、シリコン基板上に平面光波回路を形成するとともに、当該シリコン基板と平面光波回路とを含むサブマウントの所定位置にレーザ素子を取り付けた半導体光デバイスが知られている（特許文献１）。特許文献１では、サブマウントとレーザ素子との位置決めのため、当該サブマウント上にアライメントマーカが形成されている。
特開２００７－２６４４７０号公報
　従来、このようなアライメントマーカは、サブマウントの表面に金属層を形成し、この金属層をアライメントマーカの形状が残るように除去することで形成される場合が多い。その場合、平面光波回路のコア層に対するアライメントマーカの位置精度が低いと、レーザ素子と平面光波回路との位置精度が低くなってしまう。
　そこで、本発明の課題の一つは、例えば、光半導体素子の位置決め精度をより高めることを可能とするような、改善された新規な構成を有した半導体光デバイスおよび当該半導体光デバイスの製造方法を得ること、である。
　本発明の半導体光デバイスは、例えば、第一方向と交差したベースと、前記ベースから前記第一方向に突出し、コア層と前記コア層を取り囲むクラッド層とを備える平面光波回路を有した第一突出部と、前記ベースから前記第一方向に突出し、前記第一方向と交差した第二方向に前記第一突出部と並び、前記ベースからの前記第一方向での高さが前記第一突出部よりも低い第二突出部と、前記第二突出部の前記第一方向の端面上に載置され、前記コア層と光学的に接続された光半導体素子と、前記端面上に露出するように前記第二突出部に設けられ、前記コア層と同じ材料で作られたマーカと、を備える。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記コア層の前記第一方向の反対方向の端部の前記ベースからの前記第一方向での高さと、前記マーカの前記第一方向の反対方向の端部の前記ベースからの前記第一方向での高さとが、同じであってもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記マーカとして、前記第一方向の反対方向に見た場合に前記光半導体素子のエッジと隙間をあけて隣り合う第一マーカを備えてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記マーカとして、二つの第二マーカを備え、前記第一方向の反対方向に見た場合に、前記光半導体素子が、前記二つの第二マーカの間に位置されてもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記光半導体素子は、前記第一方向の反対方向に見た場合に四角形状の形状を有し、前記半導体光デバイスは、前記マーカとして、前記第一方向の反対方向に見た場合に前記光半導体素子の角部と隣り合う第三マーカを備えてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記第二突出部として、二つの第二突出部を備え、前記光半導体素子は、当該光半導体素子の前記第一方向の反対方向の端面に設けられ前記二つの第二突出部の間に位置した第一電極を有してもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記二つの第二突出部の間に位置し前記第一電極と電気的に接続された導体を備えてもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記導体は、導電性ペーストであってもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記ベースの前記第一方向の端面の、前記二つの第二突出部の間となる位置に、前記導電性ペーストと接し、他の部位よりも面粗度が大きい粗面が設けられてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記ベースの前記第一方向の端面の前記二つの第二突出部の間となる位置に設けられ、前記導体と電気的に接続された第二電極を備えてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記ベースの前記二つの第二突出部の間となる位置から前記第一方向に突出し、前記ベースからの前記第一方向での高さが前記二つの第二突出部よりも低い第三突出部と、前記第三突出部の前記第一方向の端面に設けられ、前記導体と電気的に接続された第三電極と、を備えてもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記二つの突出部は、前記第二方向に離間し、前記二つの第二突出部のうち前記第一突出部からより遠くに位置した第二突出部と前記第三突出部とが一体化されてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記第三突出部と一体化された前記第二突出部に対して当該第三突出部とは反対側で前記ベースから前記第一方向に突出し、当該ベースからの前記第一方向での高さが前記二つの第二突出部よりも高い第四突出部を備え、前記第四突出部の前記第一方向の端面には、前記第三電極と電気的に接続された第四電極が設けられてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記第三突出部の前記第一方向の端面と、当該第三突出部と一体化された前記第二突出部の前記第一方向の端面と、前記第四突出部の前記第一方向の端面と、に渡って設けられ、前記第三電極と前記第四電極とを電気的に接続する配線パターンを備えてもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記第三突出部と当該第三突出部と一体化された前記第二突出部との間に、前記第二方向の反対方向に向かうにつれて前記第一方向へ向かう第一傾斜面を備え、前記配線パターンが、前記第一傾斜面に沿って延びた部分を有してもよい。
　前記半導体光デバイスは、前記第三突出部と一体化された前記第二突出部と前記第四突出部との間に、前記第二方向の反対方向に向かうにつれて前記第一方向へ向かう第二傾斜面を備え、前記配線パターンが、前記第二傾斜面に沿って延びた部分を有してもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記コア層の中心軸が、前記光半導体素子の活性層の中心軸に対して、前記第一方向の反対方向にずれてもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記光半導体素子の前記第二方向の端部と、前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面とが当接してもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面は、前記第一方向に向かうにつれて前記第二方向に向かうように傾斜し、前記光半導体素子の前記第二方向の端部と当接してもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記第一突出部と前記第二突出部との間に前記第一方向の反対方向に凹む凹部が設けられてもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面は、前記コア層から前記第一方向および前記第二方向と交差した第三方向にずれて位置し、前記光半導体素子の前記第二方向の端部と当接した第一面と、前記第一面に対して前記第三方向の反対方向に隣接し、前記コア層が前記光半導体素子の前記第二方向の端部と隙間をあけて前記第二方向の反対方向に露出し、前記第三方向の反対方向に向かうにつれて第二方向に向かうように前記第一面に対して傾斜した第二面と、を有してもよい。
　前記半導体光デバイスにあっては、前記第二面の法線方向と前記コア層の光軸方向とが、斜めに交差してもよい。
　前記半導体光デバイスは、それぞれ前記第二突出部に載置される底面と活性層が露出した前記第二方向の端面とを有するとともにそれぞれ前記第一方向における前記底面と前記活性層との間の距離が異なる、前記光半導体素子としての複数の光半導体素子と、それぞれ前記第一方向における前記ベースからの高さが異なるとともにそれぞれ別の光半導体素子を載置する、前記第二突出部としての複数の第二突出部と、それぞれ別の光半導体素子が出力した光が結合される前記コア層としての複数のコア層と、を備え、前記第一方向における前記複数のコア層の前記ベースからの距離が同じであり、前記第二突出部と、当該第二突出部上に載置された前記光半導体素子と、の複数の組み合わせについて、前記第一方向における前記ベースから前記活性層までの距離が同じであり、それぞれの前記光半導体素子が出力した光が、当該光半導体素子と前記第二方向に並ぶ前記コア層に結合されてもよい。
　本発明の半導体光デバイスの製造方法は、例えば、第一方向と交差したベース上に前記第一方向に積層され平面光波回路のクラッド層の一部となる部位を含む第一層を形成する工程と、前記第一層上に前記第一方向に積層され前記平面光波回路のコア層となる部位を含む第二層を形成する工程と、前記第二層の積層体を選択的に除去することにより前記コア層およびマーカを形成する工程と、前記第一層上に前記コア層と前記マーカとが形成された積層体上に前記クラッド層の一部となる第三層を形成する工程と、前記第一層、前記コア層、前記マーカ、および前記第三層の積層体を選択的に除去することにより、少なくとも前記平面光波回路を含み前記ベースから前記第一方向に突出した第一突出部と、前記ベースから前記第一方向に前記第一突出部よりも低い高さで突出し前記第一方向の端面に前記マーカが露出した第二突出部と、を形成する工程と、前記第二突出部上に前記マーカに対して位置決めした光半導体素子を載置する工程と、を備える。
　本発明によれば、例えば、改善された新規な構成を有した半導体光デバイスおよび当該半導体光デバイスの製造方法を得ることができる。
図１は、第１実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、第１実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な側面図である。 図３は、第１実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な平面図である。 図４は、図２の一部の拡大図である。 図５は、第１実施形態の半導体光デバイスのうち発光素子を除いた部位の例示的かつ模式的な平面図である。 図６は、第１実施形態の半導体光デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、第２実施形態の半導体光デバイスの図４と同等部位の例示的かつ模式的な側面図である。 図８は、第３実施形態の半導体光デバイスの一部の例示的かつ模式的な側面図である。 図９は、第４実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な側面図である。 図１０は、第５実施形態の半導体光デバイスの一部の例示的かつ模式的な側面図である。 図１１は、第６実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な平面図である。 図１２は、第７実施形態の半導体光デバイスの例示的かつ模式的な平面図である。 図１３は、図１２のXIII－XIII断面図である。 図１４は、第８実施形態の半導体光デバイスの一部の例示的かつ模式的な平面図である。 図１５は、第９実施形態の半導体光デバイスの一部の例示的かつ模式的な平面図である。 図１６は、図１５のXVI－XVI断面図である。
　以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
　以下に示される複数の実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。
　本明細書において、序数は、部位や、方向等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。
　また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の半導体光デバイス１００Ａの斜視図、図２は、半導体光デバイス１００Ａの側面図、また、図３は、半導体光デバイス１００Ａの平面図である。
　半導体光デバイス１００Ａは、ベース１０と、第一突出部１１と、二つの第二突出部１２（１２－１，１２－２）と、第三突出部１３と、第四突出部１４と、発光素子２０と、を備えている。
　ベース１０は、シリコン基板によって作られている。ベース１０は、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。ベース１０は、表面１０ａと裏面１０ｂとを有している。表面１０ａは、Ｚ方向の端面である。表面１０ａは、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。裏面１０ｂは、Ｚ方向において表面１０ａとは反対側に位置されており、Ｚ方向の反対方向の端面である。裏面１０ｂは、Ｚ方向の反対方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。Ｚ方向は、第一方向の一例である。
　第一突出部１１は、ベース１０の表面１０ａからＺ方向に突出している。図１，２に示されるように、第一突出部１１は、Ｚ方向において、第一クラッド層１１ａ、コア層１１ｂ、および第二クラッド層１１ｃがこの順に積層された平面光波回路（planar　lightwave　circuit：ＰＬＣ）を構成している。コア層１１ｂは、Ｚ方向に略一定の高さ、およびＹ方向に略一定の幅で、Ｘ方向に延びている。コア層１１ｂのＸ方向と交差する断面の形状は、四角形状である。コア層１１ｂは、導波路層とも称されうる。第一クラッド層１１ａはコア層１１ｂのＹ方向およびその反対方向の両側部を埋め込み、第二クラッド層１１ｃとともにクラッド層としてコア層１１ｂを取り囲んでいる。
　第一クラッド層１１ａおよび第二クラッド層１１ｃは、例えば、石英系ガラス材料で作られている。コア層１１ｂは、例えば、第一クラッド層１１ａおよび第二クラッド層１１ｃの屈折率よりも高い屈折率を有した石英系ガラス材料で作られている。コア層１１ｂは、例えば、屈折率を高めるドーパントとしてゲルマニア（ＧｅＯ２）やジルコニア（ＺｒＯ２）を含む石英ガラスで作られてもよい。また、コア層１１ｂと、第一クラッド層１１ａおよび第二クラッド層１１ｃとの比屈折率差は、０．１～１０［％］の範囲で適宜に設定することができ、コア層１１ｂのＹ方向の幅は、０．５～５［μｍ］、Ｚ方向の高さは、０．５～５［μｍ］に設定することができる。一例として、比屈折率差を０．４５［％］とした場合、コア層１１ｂの断面のＹ方向およびＺ方向のサイズは３［μｍ］×３［μｍ］であるのが好ましい。
　二つの第二突出部１２（１２－１，１２－２）は、それぞれ、ベース１０の表面１０ａからＺ方向に突出している。二つの第二突出部１２のベース１０の表面１０ａからのＺ方向における高さは、同じであり、第一突出部１１のＺ方向における突出高さよりも低い。
　二つの第二突出部１２－１，１２－２は、互いにＸ方向に離間している。第二突出部１２－１は、第二突出部１２－２に対して第一突出部１１とは反対側に位置されている。また、二つの第二突出部１２－１，１２－２は、Ｘ方向において第一突出部１１と並んでいる。
　第二突出部１２は、発光素子２０を載せる台座として機能する。第二突出部１２のＺ方向の反対方向の端面１２ａは、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。第二突出部１２は、支持部の一例であり、載置部とも称されうる。また、端面１２ａは、発光素子２０の支持面あるいは載置面とも称されうる。
　二つの第二突出部１２－１，１２－２は、発光素子２０のＸ方向の中央に対するＸ方向の前後両側を支持している。第二突出部１２－１は、発光素子２０のＸ方向の反対方向の端部を支持し、第二突出部１２－２は、発光素子２０のＸ方向の端部を支持している。
　第二突出部１２－１，１２－２は、それぞれ、Ｙ方向に延びており、発光素子２０のＹ方向の中央に対するＹ方向の前後両側を支持している。ただし、これには限定されず、第二突出部１２は、Ｙ方向に分離され、当該Ｙ方向に分離された第二突出部１２が発光素子２０を支持してもよい。
　また、二つの第二突出部１２のうち第一突出部１１により近い第二突出部１２－２と当該第一突出部１１との間には、Ｚ方向の反対方向に凹む凹部１１ｅが設けられている。凹部１１ｅの底面は、ベース１０の表面１０ａからＺ方向に離れてもよいし、ベース１０の表面１０ａであってもよい。
　第三突出部１３は、ベース１０の表面１０ａからＺ方向に突出している。第三突出部１３のベース１０の表面１０ａからのＺ方向における高さは、第二突出部１２の高さよりも低い。
　第三突出部１３は、二つの第二突出部１２－１，１２－２の間に位置され、第一突出部１１および二つの第二突出部１２－１，１２－２とＸ方向に並んでいる。また、第三突出部１３は、二つの第二突出部１２のうち第一突出部１１からより遠くに位置した第二突出部１２－１に対して、Ｘ方向に隣接しており、当該第二突出部１２－１と一体化されている。第三突出部１３は、第二突出部１２－１とともに、Ｘ方向に向かうにつれてＺ方向の高さが低くなる段差を構成している。
　第三突出部１３のＺ方向の端面１３ａは、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。端面１３ａ上には、膜状の薄い電極１０ｄが設けられている。電極１０ｄは、例えば、金のような、導電性の高い材料で作られている。電極１０ｄは、第三電極の一例である。
　第四突出部１４は、ベース１０の表面１０ａからＺ方向に突出している。第四突出部１４のベース１０の表面１０ａからの高さは、二つの第二突出部１２の高さおよび第三突出部１３の高さよりも高く、第一突出部１１の高さと略同等である。
　第四突出部１４は、Ｘ方向において、第一突出部１１、二つの第二突出部１２、および第三突出部１３と並んでいる。第四突出部１４は、第三突出部１３に対して第二突出部１２－１とは反対側に位置されるとともに、発光素子２０に対して第一突出部１１とは反対側に位置されている。すなわち、発光素子２０は、Ｘ方向において、第一突出部１１と第四突出部１４との間に位置されている。
　第四突出部１４は、第二突出部１２－１に対してＸ方向の反対方向に隣接しており、当該第二突出部１２－１と一体化されている。第四突出部１４は、第二突出部１２－１および第三突出部１３とともに、Ｘ方向に向かうにつれてＺ方向の高さが低くなる段差を構成している。
　第四突出部１４のＺ方向の端面１４ａは、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。端面１４ａ上には、膜状の薄い電極１０ｅ，１０ｆが設けられている。電極１０ｅ，１０ｆは、例えば、金のような、導電性の高い材料で作られている。電極１０ｅ，１０ｆは、例えば、外部配線（不図示）と電気的に接続される部位であり、その場合、電極１０ｅ，１０ｆは、外部電極とも称されうる。電極１０ｆは、第四電極の一例である。
　二つの第二突出部１２、第三突出部１３、および第四突出部１４は、第一クラッド層１１ａおよび第二クラッド層１１ｃと同じ材料で作られている。
　ベース１０の表面１０ａ上には、二つの第二突出部１２の間であって、第二突出部１２－２と第三突出部１３との間となる位置に、膜状の薄い電極１０ｃが設けられている。電極１０ｃは、例えば、金のような、導電性の高い材料で作られている。電極１０ｃは、第二電極の一例である。
　発光素子２０は、例えば、レーザダイオードである。発光素子２０は、略直方体状の形状を有している。すなわち、発光素子２０は、およびＺ方向の反対方向に見た場合に、略四角形状の形状を有している。
　発光素子２０は、コア層１１ｂと光学的に接続された光半導体素子の一例である。コア層１１ｂと光学的に接続された光半導体素子は、発光素子２０には限定されず、受光素子や光変調素子であってもよい。光変調素子は、光を空間変調したり、位相変調したり、または強度変調したりするなど、光の何らかの特性を変えるものである。また、光半導体素子は、発光素子、受光素子、および光変調素子から選択された２以上の素子が集積されたものであってもよい。
　発光素子２０は、Ｚ方向の端面２０ａと、Ｚ方向の反対方向の端面２０ｂと、Ｘ方向の端面２０ｃと、Ｘ方向の反対方向の端面２０ｄと、を有している。端面２０ａ，２０ｂは、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。また、端面２０ｃ，２０ｄは、Ｘ方向と交差するとともに直交し、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。
　発光素子２０は、図２に示されるように、クラッド層２１と、活性層２２とを有している。活性層２２のＸ方向の端部は、第一突出部１１のコア層１１ｂと面している。活性層２２からＸ方向に出力された光は、コア層１１ｂに結合される。Ｘ方向は、第二方向の一例である。
　活性層２２は、図３に示されるように、Ｙ方向の中央位置において、Ｙ方向の一定の幅でＸ方向に延びている。また、活性層２２は、図２に示されるように、本実施形態では、端面２０ａよりも端面２０ｂの近くに位置されている。ただし、これは一例であって、活性層２２のＺ方向の位置は、適宜に変更されうる。活性層２２のＺ方向の位置は、当該活性層２２がＸ方向にコア層１１ｂと面し、活性層２２から出力された光がコア層１１ｂと結合されるよう、設定されている。
　発光素子２０のＺ方向の反対方向の端面２０ｂには、膜状の薄い電極２３が設けられている。他方、発光素子２０のＺ方向の端面２０ａには、膜状の薄い電極２４が設けられている。電極２３，２４は、いずれも、金のような、導電性の高い材料で作られている。一例として、電極２４は、カソードであり、電極２３は、アノードである。
　電極２４は、第四突出部１４上の電極１０ｅと、ボンディングワイヤ（不図示）等の導体配線を介して、電気的に接続されている。
　図４は、図２の一部の拡大図である。図４に示されるように、電極２３と、ベース１０の表面１０ａ上の電極１０ｃとの間には、導電性ペースト４０が介在している。電極２３と電極１０ｃとは、導電性ペースト４０を介して電気的に接続されている。導電性ペースト４０は、電極２３と電極１０ｃとの間に、例えば、圧縮変形された状態で介在し、当該電極２３，１０ｃの双方と密着した状態で接触している。電極１０ｃは、電極１０ｆと、例えば、ボンディングワイヤ（不図示）等の導体配線を介して、電気的に接続されている。したがって、電極２３は、第四突出部１４上の電極１０ｆと、導電性ペースト４０、電極１０ｃ、および導体配線を介して、電気的に接続されている。このような導電性ペースト４０を有した構成により、例えば、発光素子２０のベース１０側の端面２０ｂに設けられた電極２３と電極１０ｆとの間の導体配線を、比較的容易に構成することができる、という利点が得られる。導電性ペースト４０は、導体の一例である。電極２３は、第一電極の一例である。なお、電極１０ｃと電極１０ｆとが、電極１０ｄを中継したボンディングワイヤ（不図示）等の導体配線を介して電気的に接続されてもよい。この場合、導体配線がより短くて済むため、例えば、配線の作業性が向上したり、導体配線が損傷し難くなったり、といった利点が得られる。
　導電性ペースト４０は、熱伝導性フィラーを含有してもよい。この場合、導電性ペースト４０は、伝熱部材としても機能する。熱伝導性フィラーは、例えば、金や、銀系金属のような、導電性を有するとともに熱伝導性の高い金属材料で作られた、粒子や、粉、ナノ粒子等である。銀系金属は、銀や、銀合金である。導電性ペースト４０は、例えば、熱伝導性フィラーとして銀粒子を含む銀ペーストであってもよい。このような構成により、例えば、発光素子２０で生じた熱を導電性ペースト４０を介してベース１０へ逃がすことができ、ひいては発光素子２０の過度な温度上昇を抑制しやすい、という利点が得られる。
　また、図４に示されるように、ベース１０の表面１０ａの、電極１０ｃから外れた領域には、表面１０ａの他の部位よりも面粗度が大きい粗面１０ｇが設けられており、導電性ペースト４０は、部分的に、粗面１０ｇとも接している。粗面１０ｇは、表面１０ａの他の部位よりも表面積が大きいため、導電性ペースト４０が当該他の部位と接する場合よりも、ベース１０（粗面１０ｇ、表面１０ａ）と導電性ペースト４０との間の接触面積を大きくすることができ、その分、導電性ペースト４０からベース１０への伝熱量をより大きくすることができる。したがって、このような構成によれば、発光素子２０で生じた熱の導電性ペースト４０を介したベース１０の伝熱量をより大きくすることができ、ひいては発光素子２０の過度な温度上昇をさらに抑制しやすい、という利点が得られる。
　図５は、半導体光デバイス１００Ａの発光素子２０を除いた部位の平面図である。当該部位は、サブマウントＳとも称されうる。
　図５に示されるように、二つの第二突出部１２の端面１２ａ上には、四つのマーカ３０が、当該端面１２ａ上に、少なくとも部分的に露出するように設けられている。マーカ３０は、作業員あるいはロボットが当該端面１２ａ上に発光素子２０を載置する際に、作業員による視覚的な載置位置の確認、あるいはカメラによる撮影画像の画像処理に基づくロボットによる載置位置の決定において、目標や、基準となる。マーカ３０は、アライメントマーカとも称される。
　図５に示されるように、本実施形態では、端面１２ａ上には、複数のマーカ３０、本実施形態では一例として四つのマーカ３０が設けられており、発光素子２０は、これら四つのマーカ３０を基準として、第二突出部１２上に位置決めされる。具体的には、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、発光素子２０のＹ方向またはＹ方向の反対方向の端面２０ｅがマーカ３０と隣り合う位置となるよう、載置される。端面２０ｅは、エッジの一例である。
　また、本実施形態では、Ｚ方向の反対方向に見た場合、発光素子２０の所定の載置位置において、第二突出部１２－１上でＹ方向に並ぶ二つのマーカ３０と発光素子２０の端面２０ｅとの間には、略同じ距離の隙間ができ、発光素子２０がこれら二つのマーカ３０の間の中央に位置している。また、当該所定の載置位置において、第二突出部１２－２上でＹ方向に並ぶ二つのマーカ３０と発光素子２０の端面２０ｅとの間には、略同じ距離の隙間ができ、発光素子２０がこれら二つのマーカ３０の間の中央に位置している。すなわち、本実施形態では、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、マーカ３０は発光素子２０の端面２０ｅと隙間をあけて隣り合っている。マーカ３０は、第一マーカの一例であり、かつ第二マーカの一例でもある。
　なお、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、所定の載置位置においてマーカ３０と端面２０ｅとの間に隙間が設けられることは必須ではなく、例えば、マーカ３０のエッジと端面２０ｅとが丁度重なってもよいし、マーカ３０の一部と発光素子２０とが重なってもよい。これらの場合にあっても、Ｚ方向の反対方向に見た場合には、マーカ３０の一部と端面２０ｅとが隣り合うことになる。なお、マーカ３０の一部上に発光素子２０が重なる構成である場合、マーカ３０に目盛りのような目印が設けられてもよい。
　また、本実施形態では、マーカ３０は、コア層１１ｂと同じ材料で作られている。次に、このようなマーカ３０を含む半導体光デバイス１００Ａの製造方法について説明する。
［半導体光デバイスの製造プロセス］
　図６は、半導体光デバイス１００Ａの製造方法を示すフローチャートである。図６に示されるように、まずは、例えば、ＦＨＤ法（　ＦＨＤ：flame　hydrolysis　deposition）法により、ベース１０上に石英系ガラスの微粒子をＺ方向に堆積し、これを加熱してガラス微粒子を透明ガラス化して、第一クラッド層１１ａとなる部位を含む第一層を形成する（Ｓ１）。
　次に、第一層上に、例えば、スパッタ法により、石英系ガラス微粒子層をＺ方向に堆積し、コア層１１ｂおよびマーカ３０となる部位を含む第二層を形成する（Ｓ２）。このＳ２においては、例えば、コア層１１ｂの屈折率が第一クラッド層１１ａの屈折率よりも高く、かつ比屈折率差が０．４５［％］となるよう、ＳｉＯ２にＺｒＯ２を添加する。
　次に、第二層上に、フォトリソグラフィにより、コア層１１ｂのパターンとマーカ３０のパターンとを含むエッチングマスクを形成し、当該エッチングマスクが形成された第二層に対して、例えばフッ素系ガスのようなエッチングガスを用いたドライエッチングを行う（Ｓ３）。このＳ３において、エッチングマスクから露出した領域が除去され、これにより、第二層のうち、エッチングマスクで覆われて除去されなかった部位として、コア層１１ｂとマーカ３０とが形成される。よって、コア層１１ｂおよびマーカ３０は、第二層を構成する同じ材料で作られる。また、コア層１１ｂのＺ方向の反対方向の端部と、マーカ３０のＺ方向の反対方向の端部とは、いずれも第一層と第二層との境界であり、図２中に一点鎖線Ｌで示されるように、Ｚ方向においてベース１０の表面１０ａから同じ高さに位置している。したがって、マーカ３０は、端面１２ａ上に露出するとともに端面１２ａからＺ方向とは反対向きに所定の長さ（深さ）を有するように設けられている。
　次に、第一層上にコア層１１ｂとマーカ３０とが形成された積層体上に、例えば、ＦＨＤ法により、石英系ガラスの微粒子を堆積し、これを加熱してガラス微粒子を透明ガラス化し、第二クラッド層１１ｃとなる部位を含む第三層を形成する（Ｓ４）。
　次に、第一層、コア層１１ｂ、マーカ３０、および第三層を含む積層体に対して、例えば、エッチングマスクの形成およびドライエッチングによる選択的な除去を行うことにより、第一突出部１１、第二突出部１２、第三突出部１３、第四突出部１４、および凹部１１ｅを含むサブマウントＳを形成する（Ｓ５）。このＳ５では、第二突出部１２において、マーカ３０を残す。
　次に、例えば、スパッタリングおよびフォトリソグラフィにより、サブマウントＳ上に電極１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを形成する（Ｓ６）。
　次に、Ｚ方向の反対方向にマーカ３０を視認あるいは撮影しながら、マーカ３０を基準として、第二突出部１２のマーカ３０に対応した所定位置に発光素子２０を載置し、当該サブマウントＳに、例えば接着等により、実装する（Ｓ７）。導電性ペースト４０を用いる場合には、発光素子２０を載置する前に、サブマウントＳ上の発光素子２０によって覆われる位置に、予め導電性ペースト４０を載置しておく。
　以上、説明したように、本実施形態によれば、第二突出部１２上には、端面１２ａ上に露出し、コア層１１ｂと同じ材料で作られたマーカ３０が設けられている。
　従来のように、フォトリソグラフィによりマーカが金属層で作られる場合、コア層１１ｂの位置とマーカの位置とがそれぞれ別のマスクパターンによって定まることになるため、コア層１１ｂとマーカとの位置精度が低下する。この点、本実施形態によれば、コア層１１ｂとマーカ３０とが同じ材料で作られているため、一つのマスクパターンにおいて、コア層１１ｂとマーカ３０との相対的な位置関係を決定することができる。よって、本実施形態によれば、コア層１１ｂとマーカ３０との位置精度を高めることができ、ひいてはコア層１１ｂと発光素子２０との位置精度を高めることができる。
　また、本実施形態では、コア層１１ｂのＺ方向の反対方向の端部の、ベース１０の表面１０ａからのＺ方向（第一方向）における高さと、マーカ３０のＺ方向の反対方向の端部の、ベース１０の表面１０ａからのＺ方向における高さとが、同じである。
　このような特徴は、上述した工程Ｓ２および工程Ｓ３のように第一層上に形成された同じ第二層からコア層１１ｂとマーカ３０とが作成されたことの証拠となる。また、本実施形態によれば、例えば、マーカが金属層で作られた場合に比べて、マーカ３０のＺ方向の位置や厚さの個体差ばらつきを低減することができるため、エッチング工程においてマーカ３０をより確実に残すことができる、という利点が得られる。
　また、本実施形態のように、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、マーカ３０（第一マーカ）と発光素子２０の端面２０ｅ（エッジ）とが隙間をあけて隣り合ってもよいし、発光素子２０が二つのマーカ３０（第二マーカ）の間に位置されてもよい。
　このような構成によれば、マーカ３０を比較的簡素な構成によって実現することができる。
［第２実施形態］
　図７は、第２実施形態の半導体光デバイス１００Ｂの、図４と同等部位の側面図である。
　図７に示されるように、本実施形態では、導電性ペースト４０は、ベース１０の表面１０ａ上の粗面１０ｇ、当該表面１０ａ上の電極１０ｃ、および第三突出部１３の端面１３ａ上の電極１０ｄと、発光素子２０の端面２０ｂ上の電極２３と、の間に介在している。このように、導電性ペースト４０は、電極２３と、電極１０ｃ，１０ｄの双方とを、電気的に接続してもよい。第１実施形態のような形態（図４）とするか、本実施形態のような形態とするかは、適宜に選択可能である。また、図７に示される構成において、電極１０ｄと電極１０ｆとが、ボンディングワイヤ（不図示）等の導体配線を介して電気的に接続されてもよい。この場合、導体配線がより短くかつ少なくて済むため、例えば、配線の作業性がさらに向上したり、導体配線がさらに損傷し難くなったり、といった利点が得られる。
［第３実施形態］
　図８は、第３実施形態の半導体光デバイス１００Ｃの一部の側面図である。図８に示されるように、本実施形態では、第四突出部１４と第二突出部１２－１との間のＸ方向を向いた側面１５ａ、第二突出部１２－１と第三突出部１３との間のＸ方向を向いた側面１５ｂ、第三突出部１３とベース１０との間のＸ方向を向いた側面１５ｃが、いずれもＸ方向の反対方向に向かうにつれてＺ方向に向かう傾斜面として構成されている。このような側面１５ａ～１５ｃを含む段差構造は、マーカ３０に対してＹ方向にずれた位置に設けられ、例えば、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、Ｙ方向またはＹ方向の反対方向においてマーカ３０に対して発光素子２０とは反対側にずれた位置に、設けられる。側面１５ｂは、第一傾斜面の一例であり、側面１５ａは、第二傾斜面の一例である。
　そして、端面１４ａと、側面１５ａと、端面１２ａと、側面１５ｂと、端面１３ａと、側面１５ｃと、表面１０ａとの間に渡って、Ｙ方向における略一定の幅でこれら複数の面に沿って延びる配線パターン１６が設けられている。配線パターン１６により、電極１０ｆ、電極１０ｄ、および電極１０ｃが、電気的に接続されている。配線パターン１６は、例えば、電極１０ｃ，１０ｄ，１０ｆと同様に、金のような、導電性の高い材料で作られている。
　このような構成によれば、ワイヤボンディングによらず、サブマウントＳ上に形成した配線パターン１６によって、複数の電極１０ｃ，１０ｄ，１０ｆを電気的に接続することができる。また、当該配線パターン１６と導電性ペースト４０とによって、発光素子２０のアノードとしての電極２３と外部電極としての電極１０ｆとを電気的に接続する配線を、比較的簡素な構成によって実現することができる。また、側面１５ａ，１５ｂ，１５ｃがＸ方向の反対方向に向かうにつれてＺ方向に向かう傾斜面であることにより、側面１５ａ，１５ｂ，１５ｃがＺ方向に延び当該Ｚ方向に対して傾斜していない構成に比べて、例えば、配線パターン１６をより形成しやすくなったり、配線パターン１６をより短くして電気抵抗をより小さくできたり、といった利点が得られる。
［第４実施形態］
　図９は、第４実施形態の半導体光デバイス１００Ｄの側面図である。図９に示されるように、本実施形態では、コア層１１ｂのＺ方向の高さがより高く、これにより、マーカ３０のＺ方向の深さがより深くなっている。この場合、コア層１１ｂの中心軸Ａｘｃは、第二突出部１２の端面１２ａ上に載置された発光素子２０の活性層２２の中心軸Ａｘｌに対して、Ｚ方向の反対方向にずれている。すなわち、このようなずれが生じるよう、マーカ３０、第二突出部１２、およびコア層１１ｂを形成することにより、マーカ３０の端面１２ａからの深さをより深くすることができ、例えば、マーカ３０をより確実に形成することができたり、マーカ３０の視認性やカメラによる識別性をより高めることができたり、といった利点が得られる。
［第５実施形態］
　図１０は、第５実施形態の半導体光デバイス１００Ｅの一部の側面図である。図１０に示されるように、本実施形態では、発光素子２０のＸ方向の端面２０ｃと、第一突出部１１のＸ方向の反対方向の端面１１ｆとが当接し、当該当接により、発光素子２０がＸ方向に位置決めされている。このような構成によれば、発光素子２０を、Ｘ方向に、より容易に位置決めすることができる。
　また、第１実施形態と同様に、第一突出部１１と第二突出部１２－２との間には、Ｚ方向の反対方向に凹む凹部１１ｅが設けられている。端面１１ｆのＺ方向の反対方向の端部には、凹曲面（隅Ｒ形状）が生じる場合がある。このような凹曲面は、個体差ばらつきが生じ易く、端面２０ｃと端面１１ｆとが当接する構成において、端面２０ｃと凹曲面とが当接した場合、発光素子２０のＸ方向の位置の個体差ばらつきの一因となる虞がある。この点、本実施形態では、凹部１１ｅを設けることにより、端面１１ｆのＺ方向の反対方向の端部に生じる凹曲面を、発光素子２０に対してＺ方向の反対方向にずらすことができる。よって、本実施形態によれば、例えば、端面２０ｃと凹曲面とが当接することにより発光素子２０のＸ方向の位置の個体差ばらつきが生じるのを回避することができる、という利点が得られる。
　また、第一突出部１１の端面１１ｆは、Ｚ方向に向かうにつれてＸ方向に向かうようにＺ方向に対する角度αで傾斜しており、当該端面１１ｆには、発光素子２０の端面２０ｃのうち、Ｚ方向の反対方向の端部に位置する角部２０ｃ１が、当接している。発光素子２０の活性層２２はクラッド層２１等と比べて脆いため、発光素子２０と第一突出部１１とがＸ方向に当接する構成において、活性層２２が第一突出部１１と当接するのは好ましくない。この点、本実施形態では、端面１１ｆがＺ方向に向かうにつれてＸ方向に向かうように傾斜しているため、当該端面１１ｆには発光素子２０の端面２０ｃのうち活性層２２からＺ方向の反対方向にずれた角部２０ｃ１が当接し、当該活性層２２と端面１１ｆとの間には隙間ｇが生じる。活性層２２と端面１１ｆとの間隔は、例えば、１［μｍ］以下である。よって、本実施形態によれば、例えば、活性層２２が第一突出部１１と当接することにより損傷するのを抑制することができる、という利点が得られる。発光素子２０の端面２０ｃおよび角部２０ｃ１は、発光素子２０のＸ方向の端部の一例である。
［第６実施形態］
　図１１は、第６実施形態の半導体光デバイス１００Ｆの平面図である。図１１に示されるように、本実施形態でも、上記第５実施形態と同様に、発光素子２０のＸ方向の端面２０ｃと、第一突出部１１のＸ方向の反対方向の端面１１ｆとが当接し、当該当接により、発光素子２０がＸ方向に位置決めされている。
　ただし、本実施形態では、第一突出部１１の端面１１ｆは、第一面１１ｆ１と、第二面１１ｆ２と、を有している。第一面１１ｆ１は、コア層１１ｂからＹ方向にずれて位置し、発光素子２０の端面２０ｃと当接している。また、第二面１１ｆ２は、第一面１１ｆ１に対して、Ｙ方向の反対方向に隣接して位置するとともに、コア層１１ｂが端面２０ｃと隙間ｇをあけてＸ方向の反対方向に露出しかつＹ方向の反対方向にむかうにつれてＸ方向に向かうように、Ｙ方向の反対方向に対して角度βで傾斜している。角度βは、例えば、１［ｄｅｇ］以上かつ７［ｄｅｇ］以下である。このような構成によっても、活性層２２と第一突出部１１との間に隙間ｇを確保することができる。よって、本実施形態によっても、例えば、活性層２２が第一突出部１１と当接することにより損傷するのを抑制することができる、という利点が得られる。Ｙ方向は、第三方向の一例である。
　また、本実施形態では、第二面１１ｆ２の法線Ｎ（法線方向）と、コア層１１ｂの中心軸Ａｘｃ（光軸方向）とが、角度γで斜めに交差している。角度γは、例えば、５［ｄｅｇ］以上１１［ｄｅｇ］以下である。本実施形態によれば、例えば、コア層１１ｂにおいて発光素子２０側に伝搬した戻り光が、第二面１１ｆ２によって反射し、コア層１１ｂとは結合しない方向に伝搬して拡散するので、戻り光による悪影響を抑制できる、という利点が得られる。
［第７実施形態］
　図１２は、第７実施形態の半導体光デバイス１００Ｇの平面図であり、図１３は、図１２のXIII－XIII断面図である。
　図１２，１３に示されるように、本実施形態では、異なる波長のレーザ光を出力する三つの発光素子２０を備えている。
　三つの発光素子２０は、半導体レーザ素子であって、例えば、赤色光源、青色光源、および緑色光源である。赤色光源は、例えば、６２０～７５０［ｎｍ］の波長の赤色の可視光を出力する。青色光源は、例えば、４５０～４９５［ｎｍ］の波長の青色の可視光を出力する。また、緑色光源は、例えば、４９５～５７０［ｎｍ］の緑色の可視光を出力する。
　三つの発光素子２０は、Ｙ方向に並んでいる。また、図１３に示されるように、第二突出部１２－２の端面１２ａが、Ｙ方向に向かうにつれてＺ方向に向かう段差を有している。すなわち、発光素子２０－２が載置される端面１２ａは、発光素子２０－１が載置される端面１２ａからＺ方向にずれるとともに、発光素子２０－３が載置される端面１２ａは、発光素子２０－２が載置される端面１２ａからＺ方向にずれている。これに伴って、発光素子２０－２の端面２０ｂは、発光素子２０－１の端面２０ｂからＺ方向にずれるとともに、発光素子２０－３の端面２０ｂは、発光素子２０－２の端面２０ｂからＺ方向にずれている。端面２０ｂは、端面１２ａ上に載置される底面の一例である。
　さらに、図１３に示されるように、本実施形態では、発光素子２０－２の端面２０ｂと活性層２２との間のＺ方向の距離は、発光素子２０－３の端面２０ｂと活性層２２との間のＺ方向の距離よりも長く、かつ、発光素子２０－１の端面２０ｂと活性層２２との間のＺ方向の距離は、発光素子２０－２の端面２０ｂと活性層２２との間のＺ方向の距離よりも長い。このような構成により、図１３に示されるように、これら三つの発光素子２０－１～２０－３について、表面１０ａと活性層２２との間のＺ方向の距離が、略同じである。
　図１２に示されるように、第一突出部１１には、発光素子２０－１～２０－３に対応して、発光素子２０－１～２０－３から出力された光が結合される三つのコア層１１ｂが設けられている。ここで、上述したように、本実施形態の半導体光デバイス１００Ｇは、これら三つの発光素子２０－１～２０－３について、表面１０ａと活性層２２との間のＺ方向の距離が、略同じになるよう、構成されている。したがって、複数のコア層１１ｂについて、Ｚ方向における表面１０ａとコア層１１ｂとの間の距離を同じにすることができる。よって、本実施形態によれば、例えば、Ｚ方向における表面１０ａとコア層１１ｂとの間の距離が異なる複数のコア層１１ｂを設ける場合に比べて、コア層１１ｂ、すなわち第一突出部１１、ひいては半導体光デバイス１００Ｇの製造の手間およびコストを低減することができる、という利点が得られる。
［第８実施形態］
　図１４は、第８実施形態の半導体光デバイス１００Ｈの平面図である。図１４に示されるように、本実施形態では、マーカ３０は、発光素子２０のＺ方向の反対方向に見た場合の角部２０ｆに対して隙間をあけて隣り合うように設けられている。また、マーカ３０は、Ｌ字状に形成され、端面２０ｄに対してＸ方向に隙間をあけて面する部位と、端面２０ｅに対してＹ方向に隙間をあけて面する部位と、を有している。本実施形態によれば、例えば、マーカ３０を発光素子２０のＸ方向の位置決めおよびＹ方向の位置決めの両方に利用することができるという利点が得られる。本実施形態のマーカ３０は、第三マーカの一例である。
［第９実施形態］
　図１５は、第９実施形態の半導体光デバイス１００Ｉの一部の平面図であり、図１６は、図１５のXVI－XVI断面図である。図１５，１６に示されるように、本実施形態では、マーカ３０の周囲に沿って、一定の幅で凹む凹溝３１が設けられている。これにより、マーカ３０の周縁３０ａに、角部が形成される。本実施形態によれば、例えば、マーカ３０の周縁３０ａに角部が設けられることにより、凹溝３１が設けられず周縁３０ａに角部が設けられない構成に比べて、作業員あるいはロボットが当該端面１２ａ上に発光素子２０を載置する際に、作業員がマーカ３０を視認しやすくなったり、カメラによる撮影画像の画像処理においてマーカ３０の識別性が向上したり、といった利点が得られる。
　以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
　本発明は、半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法に利用することができる。
１０…ベース
１０ａ…表面
１０ｂ…裏面
１０ｃ…電極（第二電極）
１０ｄ…電極（第三電極）
１０ｅ…電極
１０ｆ…電極（第四電極）
１０ｇ…粗面
１１…第一突出部
１１ａ…第一クラッド層（クラッド層）
１１ｂ…コア層
１１ｃ…第二クラッド層（クラッド層）
１１ｅ…凹部
１１ｆ…端面
１１ｆ１…第一面
１１ｆ２…第二面
１２，１２－１，１２－２…第二突出部
１２ａ…端面
１３…第三突出部
１３ａ…端面
１４…第四突出部
１４ａ…端面
１５ａ…側面（第二傾斜面）
１５ｂ…側面（第一傾斜面）
１５ｃ…側面
１６…配線パターン
２０，２０－１，２０－２，２０－３…発光素子（光半導体素子）
２０ａ…端面
２０ｂ…端面（底面）
２０ｃ…端面（端部）
２０ｃ１…角部（端部）
２０ｄ…端面
２０ｅ…端面
２０ｆ…角部
２１…クラッド層
２２…活性層
２３…電極（第一電極）
２４…電極
３０…マーカ（第一マーカ、第二マーカ、第三マーカ）
３０ａ…周縁
３１…凹溝
４０…導電性ペースト（導体）
１００Ａ～１００Ｉ…半導体光デバイス
Ａｘｃ…（コア層の）中心軸
Ａｘｌ…（活性層の）中心軸
ｇ…隙間
Ｌ…一点鎖線
Ｎ…法線
Ｓ…サブマウント
Ｘ…方向
Ｙ…方向
Ｚ…方向（第一方向）
α…角度
β…角度
γ…角度
 

Claims (24)

  1. 　第一方向と交差したベースと、
    　前記ベースから前記第一方向に突出し、コア層と前記コア層を取り囲むクラッド層とを備える平面光波回路を有した第一突出部と、
    　前記ベースから前記第一方向に突出し、前記第一方向と交差した第二方向に前記第一突出部と並び、前記ベースからの前記第一方向での高さが前記第一突出部よりも低い第二突出部と、
    　前記第二突出部の前記第一方向の端面上に載置され、前記コア層と光学的に接続された光半導体素子と、
    　前記端面上に露出するように前記第二突出部に設けられ、前記コア層と同じ材料で作られたマーカと、
    　を備えた、半導体光デバイス。
  2. 　前記コア層の前記第一方向の反対方向の端部の前記ベースからの前記第一方向での高さと、前記マーカの前記第一方向の反対方向の端部の前記ベースからの前記第一方向での高さとが、同じである、請求項１に記載の半導体光デバイス。
  3. 　前記マーカとして、前記第一方向の反対方向に見た場合に前記光半導体素子のエッジと隙間をあけて隣り合う第一マーカを備えた、請求項１または２に記載の半導体光デバイス。
  4. 　前記マーカとして、二つの第二マーカを備え、
    　前記第一方向の反対方向に見た場合に、前記光半導体素子が、前記二つの第二マーカの間に位置された、請求項１～３のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  5. 　前記光半導体素子は、前記第一方向の反対方向に見た場合に四角形状の形状を有し、
    　前記マーカとして、前記第一方向の反対方向に見た場合に前記光半導体素子の角部と隣り合う第三マーカを備えた、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  6. 　前記第二突出部として、二つの第二突出部を備え、
    　前記光半導体素子は、当該光半導体素子の前記第一方向の反対方向の端面に設けられ前記二つの第二突出部の間に位置した第一電極を有した、請求項１～５のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  7. 　前記二つの第二突出部の間に位置し前記第一電極と電気的に接続された導体を備えた、請求項６に記載の半導体光デバイス。
  8. 　前記導体は、導電性ペーストである、請求項７に記載の半導体光デバイス。
  9. 　前記ベースの前記第一方向の端面の、前記二つの第二突出部の間となる位置に、前記導電性ペーストと接し、他の部位よりも面粗度が大きい粗面が設けられた、請求項８に記載の半導体光デバイス。
  10. 　前記ベースの前記第一方向の端面の前記二つの第二突出部の間となる位置に設けられ、前記導体と電気的に接続された第二電極を備えた、請求項７～９のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  11. 　前記ベースの前記二つの第二突出部の間となる位置から前記第一方向に突出し、前記ベースからの前記第一方向での高さが前記二つの第二突出部よりも低い第三突出部と、
    　前記第三突出部の前記第一方向の端面に設けられ、前記導体と電気的に接続された第三電極と、
    　を備えた、請求項８～１０のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  12. 　前記二つの突出部は、前記第二方向に離間し、
    　前記二つの第二突出部のうち前記第一突出部からより遠くに位置した第二突出部と前記第三突出部とが一体化された、請求項１１に記載の半導体光デバイス。
  13. 　前記第三突出部と一体化された前記第二突出部に対して当該第三突出部とは反対側で前記ベースから前記第一方向に突出し、当該ベースからの前記第一方向での高さが前記二つの第二突出部よりも高い第四突出部を備え、
    　前記第四突出部の前記第一方向の端面には、前記第三電極と電気的に接続された第四電極が設けられた、請求項１１または１２に記載の半導体光デバイス。
  14. 　前記第三突出部の前記第一方向の端面と、当該第三突出部と一体化された前記第二突出部の前記第一方向の端面と、前記第四突出部の前記第一方向の端面と、に渡って設けられ、前記第三電極と前記第四電極とを電気的に接続する配線パターンを備えた、請求項１３に記載の半導体光デバイス。
  15. 　前記第三突出部と当該第三突出部と一体化された前記第二突出部との間に、前記第二方向の反対方向に向かうにつれて前記第一方向へ向かう第一傾斜面を備え、
    　前記配線パターンが、前記第一傾斜面に沿って延びた部分を有した、請求項１４に記載の半導体光デバイス。
  16. 　前記第三突出部と一体化された前記第二突出部と前記第四突出部との間に、前記第二方向の反対方向に向かうにつれて前記第一方向へ向かう第二傾斜面を備え、
    　前記配線パターンが、前記第二傾斜面に沿って延びた部分を有した、請求項１４または１５に記載の半導体光デバイス。
  17. 　前記コア層の中心軸が、前記光半導体素子の活性層の中心軸に対して、前記第一方向の反対方向にずれた、請求項１～１６のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  18. 　前記光半導体素子の前記第二方向の端部と、前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面とが当接した、請求項１～１７のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  19. 　前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面は、前記第一方向に向かうにつれて前記第二方向に向かうように傾斜し、前記光半導体素子の前記第二方向の端部と当接した、請求項１８に記載の半導体光デバイス。
  20. 　前記第一突出部と前記第二突出部との間に前記第一方向の反対方向に凹む凹部が設けられた、請求項１８または１９に記載の半導体光デバイス。
  21. 　前記第一突出部の前記第二方向の反対方向の端面は、
    　前記コア層から前記第一方向および前記第二方向と交差した第三方向にずれて位置し、前記光半導体素子の前記第二方向の端部と当接した第一面と、
    　前記第一面に対して前記第三方向の反対方向に隣接し、前記コア層が前記光半導体素子の前記第二方向の端部と隙間をあけて前記第二方向の反対方向に露出し、前記第三方向の反対方向に向かうにつれて第二方向に向かうように前記第一面に対して傾斜した第二面と、
    　を有した、請求項１８に記載の半導体光デバイス。
  22. 　前記第二面の法線方向と前記コア層の光軸方向とが、斜めに交差した、請求項２１に記載の半導体光デバイス。
  23. 　それぞれ前記第二突出部に載置される底面と活性層が露出した前記第二方向の端面とを有するとともにそれぞれ前記第一方向における前記底面と前記活性層との間の距離が異なる、前記光半導体素子としての複数の光半導体素子と、
    　それぞれ前記第一方向における前記ベースからの高さが異なるとともにそれぞれ別の光半導体素子を載置する、前記第二突出部としての複数の第二突出部と、
    　それぞれ別の光半導体素子が出力した光が結合される前記コア層としての複数のコア層と、
    　を備え、
    　前記第一方向における前記複数のコア層の前記ベースからの距離が同じであり、
    　前記第二突出部と、当該第二突出部上に載置された前記光半導体素子と、の複数の組み合わせについて、前記第一方向における前記ベースから前記活性層までの距離が同じであり、それぞれの前記光半導体素子が出力した光が、当該光半導体素子と前記第二方向に並ぶ前記コア層に結合される、請求項１～２２のうちいずれか一つに記載の半導体光デバイス。
  24. 　第一方向と交差したベース上に前記第一方向に積層され平面光波回路のクラッド層の一部となる部位を含む第一層を形成する工程と、
    　前記第一層上に前記第一方向に積層され前記平面光波回路のコア層となる部位を含む第二層を形成する工程と、
    　前記第二層の積層体を選択的に除去することにより前記コア層およびマーカを形成する工程と、
    　前記第一層上に前記コア層と前記マーカとが形成された積層体上に前記クラッド層の一部となる第三層を形成する工程と、
    　前記第一層、前記コア層、前記マーカ、および前記第三層の積層体を選択的に除去することにより、少なくとも前記平面光波回路を含み前記ベースから前記第一方向に突出した第一突出部と、前記ベースから前記第一方向に前記第一突出部よりも低い高さで突出し前記第一方向の端面に前記マーカが露出した第二突出部と、を形成する工程と、
    　前記第二突出部上に前記マーカに対して位置決めした光半導体素子を載置する工程と、
    　を備えた、半導体光デバイスの製造方法。
PCT/JP2021/004669 2020-02-14 2021-02-08 半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法 WO2021161971A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022500407A JPWO2021161971A1 (ja) 2020-02-14 2021-02-08
CN202180013696.XA CN115088148A (zh) 2020-02-14 2021-02-08 半导体光器件及半导体光器件的制造方法
US17/884,875 US20230035065A1 (en) 2020-02-14 2022-08-10 Semiconductor optical device and method of manufacturing semiconductor optical device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062976782P 2020-02-14 2020-02-14
US62/976,782 2020-02-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/884,875 Continuation US20230035065A1 (en) 2020-02-14 2022-08-10 Semiconductor optical device and method of manufacturing semiconductor optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021161971A1 true WO2021161971A1 (ja) 2021-08-19

Family

ID=77292285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/004669 WO2021161971A1 (ja) 2020-02-14 2021-02-08 半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230035065A1 (ja)
JP (1) JPWO2021161971A1 (ja)
CN (1) CN115088148A (ja)
WO (1) WO2021161971A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878657A (ja) * 1993-08-09 1996-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光／電子ハイブリッド実装基板およびその製法、並びに光サブモジュールおよび光／電子ハイブリッド集積回路
JP2000098157A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 光分岐装置およびその製造方法
US6445837B1 (en) * 1999-03-31 2002-09-03 Nu-Wave Photonics, Inc. Hybrid opto-electronic circuits and method of making

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878657A (ja) * 1993-08-09 1996-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光／電子ハイブリッド実装基板およびその製法、並びに光サブモジュールおよび光／電子ハイブリッド集積回路
JP2000098157A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 光分岐装置およびその製造方法
US6445837B1 (en) * 1999-03-31 2002-09-03 Nu-Wave Photonics, Inc. Hybrid opto-electronic circuits and method of making

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAKANORI SHIMIZU, NOBUAKI HATORI, MAKOTO OKANO, MASASHIGE ISHIZAKA, YUTAKA URINO, TSUYOSHI YAMAMOTO, MASAHIKO MORI, TAKAHIRO NAKAM: "Multichannel and high-density hybrid integrated light source with a laser diode array on a silicon optical waveguide platform for interchip optical interconnection", PHOTONICS RESEARCH, vol. 2, no. 3, 1 June 2014 (2014-06-01), pages A19 - A24, XP055362370, DOI: 10.1364/PRJ.2.000A19 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115088148A (zh) 2022-09-20
US20230035065A1 (en) 2023-02-02
JPWO2021161971A1 (ja) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3117107B2 (ja) 光集積回路素子の組立構造
CA2360372A1 (en) An optoelectronic assembly
JP2000098157A (ja) 光分岐装置およびその製造方法
US20220390689A1 (en) Optical waveguide package and light-emitting device
JP7280542B2 (ja) 発光モジュールの製造方法、発光モジュール及びプロジェクタ
JP7339591B2 (ja) 発光モジュールの製造方法、発光モジュール及びプロジェクタ
WO2015111600A1 (ja) 光学デバイスの製造方法及び光学デバイス
WO2021161971A1 (ja) 半導体光デバイスおよび半導体光デバイスの製造方法
JP2020145391A (ja) 半導体光素子、光モジュール、及び半導体光素子の製造方法
JP2004077602A (ja) 発光デバイス、光モジュール、およびグレーティングチップ
US20220344896A1 (en) Light-emitting device
JP2018181927A (ja) 光モジュール
WO2021210348A1 (ja) 光源装置
JP2022185010A (ja) 発光装置
JP6730583B2 (ja) 光半導体装置及びその製造方法
CN115113349B (zh) 光子系统及其制造方法
JP2023161108A (ja) レーザ光源およびその製造方法
JP2012098756A (ja) 光路変換体及びその実装構造並びに光モジュール
JP7489756B2 (ja) 光学素子装置およびその製造方法
JP2022073095A (ja) 発光装置およびプロジェクター
JP2009237326A (ja) 光集積回路モジュール、このモジュールに用いる光学ベンチ、及び光集積回路モジュールの作製方法
US11789347B2 (en) Laser projection arrangement and method for arranging thereof
US7162126B2 (en) Optical module having a semiconductor optical device mounted on a bared cladding of an optical fiber
US20230134378A1 (en) Integrated optical device, integrated optical module, and method for manufacturing integrated optical device
JP2024021375A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21752868

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022500407

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21752868

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1