WO2022029841A1 - 受光素子ユニット - Google Patents

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light
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優 板崎
悦司 大村
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株式会社京都セミコンダクター
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Definitions

  • the present invention relates to a light receiving element unit provided with two light receiving elements having different wavelength ranges for receiving light in order to convert optical signals in different wavelength ranges into electric signals, particularly from an optical fiber cable in which the light receiving elements are fixed on the side surface side thereof.
  • the present invention relates to a light receiving element unit that receives an incident optical signal.
  • an optical signal is transmitted via an optical fiber cable, and a light receiving element that receives the optical signal converts it into an electric signal and outputs it to transmit information.
  • the optical fiber cable is fixed to, for example, a V-groove having a V-shaped cross section formed on a mounting substrate of the light receiving element so that the optical fiber cable can be precisely aligned with the light receiving element.
  • an end face incident type semiconductor light receiving element as in Patent Document 1, for example, is used.
  • optical signals in different wavelength ranges are simultaneously transmitted in the same optical fiber cable.
  • a plurality of light receiving elements having different wavelength ranges are arranged side by side, and the light signals are separated according to the wavelength by a spectroscopic mechanism and incident on the corresponding light receiving elements. ing.
  • the light receiving element unit as in Patent Documents 2 to 4 vertically injects an optical signal into a light receiving portion formed on the main surface side of the semiconductor substrate. Therefore, in order to receive the optical signal from the optical fiber cable fixed to the V-groove of the mounting board, a sub-board or the like is used, and the light receiving element unit is erected vertically on the mounting board toward the optical fiber cable. It was necessary to fix it in the vertical position. Further, since the electric signal is taken out from the light receiving element unit standing vertically, it is difficult to connect the light receiving element unit and the wiring on the mounting board by wire bonding or the like.
  • An object of the present invention is to provide a side-incident type light receiving element unit capable of receiving optical signals in different wavelength ranges incident from the side surface side.
  • the light receiving element unit according to claim 1 has a first light receiving element having a first light receiving unit that receives an optical signal in the first wavelength region, and a second light receiving unit that receives an optical signal in the second wavelength region.
  • the first light receiving element is a first semiconductor substrate and the first light receiving element. It has a wall portion erected on one semiconductor substrate and the first light receiving portion formed on the wall portion, and the second light receiving element is a second semiconductor substrate and a main surface side of the second semiconductor substrate.
  • the optical signal is incident on the first light receiving portion formed on the wall portion of the first light receiving element, and the optical signal transmitted through the first light receiving portion is reflected from the end face of the end face incident type second light receiving element.
  • the light signal reflected by the reflecting unit is incident on the second light receiving unit.
  • the first light receiving unit converts the optical signal in the first wavelength region included in the incident optical signal into an electric signal
  • the second light receiving unit converts the optical signal in the second wavelength region into an electric signal. Therefore, the light receiving element unit can receive optical signals in different wavelength ranges emitted in parallel with the mounting substrate of the light receiving element unit and incident from the side surface side of the light receiving element unit. Therefore, it is not necessary to stand the light receiving element unit on the mounting board in the incident direction of the optical signal, and wiring connection is easy.
  • the light receiving element unit of the second aspect of the present invention has the first semiconductor substrate as thin as the height of the wall portion at a position adjacent to the wall portion of the first light receiving element. It is characterized by having a first accommodating portion and accommodating the second light receiving element in the first accommodating portion. According to the above configuration, the first accommodating portion determines the position of the second light receiving element in the height direction of the wall portion with respect to the first light receiving portion. Therefore, the second light receiving element can be easily arranged so that the optical signal transmitted through the first light receiving unit is incident on the second light receiving unit.
  • the light receiving element unit of the invention of claim 3 is the thickness of the first semiconductor substrate by the height of the wall portion at a position adjacent to the wall portion of the first light receiving element.
  • Has a thin second accommodating portion and is characterized in that an optical fiber cable that emits an optical signal toward the first light receiving portion is accommodated in the second accommodating portion.
  • the second accommodating portion determines the position of the emission end of the optical fiber cable in the height direction of the wall portion with respect to the first light receiving portion. Therefore, the optical fiber cable can be easily arranged so that the optical signal transmitted through the first light receiving unit is incident on the second light receiving unit.
  • the light receiving element unit according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect of the present invention, the second accommodating portion is formed in a groove shape for fixing an optical fiber cable. According to the above configuration, the position of the emission end of the optical fiber cable can be easily determined and fixed.
  • the light receiving unit of the present invention it is possible to receive optical signals in different wavelength ranges incident from the side surface side of the light receiving unit. Therefore, it is not necessary to stand the light receiving element unit on the mounting board in the incident direction of the optical signal, and wiring connection is easy.
  • the light receiving element unit 1A fixed to the mounting substrate M receives the first light receiving element 10 that receives the optical signal in the first wavelength region and the optical signal in the second wavelength region. It has a second light receiving element 20.
  • the second wavelength region is set to a wavelength region longer than the first wavelength region, for example, the first wavelength region is 400 to 1100 nm, and the second wavelength region is 1000 to 1700 nm.
  • An optical signal having a wavelength of, for example, 850 nm in the first wavelength region and an optical signal having a wavelength of, for example, 1550 nm in the second wavelength region are simultaneously emitted from the emission end of the optical fiber cable OC.
  • the optical signal emitted from the optical fiber cable OC arranged in parallel with the mounting substrate M is incident on the first light receiving unit 11 of the first light receiving element 10, and the optical signal in the first wavelength region is converted into an electric signal. Is output. Further, the optical signal transmitted through the first light receiving unit 11 is incident on the second light receiving element 20, reflected by the reflecting unit 27 of the second light receiving element 20 toward the second light receiving unit 22, and incident on the second light receiving unit 22. Then, the optical signal in the second wavelength region is converted into an electric signal and output.
  • the first light receiving element 10 will be described.
  • the first light receiving element 10 has, for example, an n—Si substrate whose surface 12a is a (110) surface as the first semiconductor substrate 12, and a wall portion 14 erected on the first semiconductor substrate 12. Further, the first light receiving element 10 has a first accommodating portion 13 and a second accommodating portion 15 adjacent to each other via the wall portion 14.
  • the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 are formed by etching a predetermined region of the first semiconductor substrate 12 from the front surface 12a toward the back surface 12b so as to be recessed, and the wall portion 14 is not etched. Formed by leaving. Therefore, in the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15, the thickness of the first semiconductor substrate 12 is reduced by the height of the wall portion 14.
  • the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 may be formed by machining by cutting or grinding the first semiconductor substrate 12, and in this case, the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 may be formed regardless of the crystal orientation of the first semiconductor substrate 12.
  • the second accommodating portions 13 and 15 can be formed.
  • the optical fiber cable OC is accommodated in the second accommodating portion 15 so that the emission end of the optical fiber cable OC emits an optical signal toward the first light receiving unit 11.
  • the second light receiving element 20 is accommodated in the first accommodating portion 13. Although the depths of the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 are the same, they can be formed at different depths.
  • the side surface 14a of the wall portion 14 on the first accommodating portion 13 side is the (111) plane of the first semiconductor substrate 12 and is orthogonal to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the bottom portion 13a of the first accommodating portion 13 is the (110) plane of the first semiconductor substrate 12 and is parallel to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the side surface 14b on the side of the second accommodating portion 15 of the wall portion 14 is the (111) plane of the first semiconductor substrate 12 parallel to the side surface 14a, and is orthogonal to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the side surface 14b is an incident surface of an optical signal incident on the first light receiving unit 11, and the side surface 14a is an emission surface of an optical signal emitted from the light transmitted through the first light receiving unit 11 toward the second light receiving element 20. ..
  • the bottom portion 15a of the second accommodating portion 15 is the (110) plane of the first semiconductor substrate 12, and is parallel to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • a second wall portion 16 having a side surface 16a parallel to the side surface 14a of the wall portion 14 is formed on the side opposite to the wall portion 14 of the first accommodating portion 13, but the second wall portion 16 may be omitted. can.
  • the first p-type diffusion region 11a is formed on the second accommodating portion 15 side of the wall portion 14, and the pn junction between the first p-type diffusion region 11a and the first semiconductor substrate 12 is formed on the side surface 14a of the wall portion 14.
  • 14b is a photodiode formed in parallel.
  • the first light receiving portion 11 may be a photodiode in which a first p-type diffusion region 11a is formed on the side of the first accommodating portion 13 of the wall portion 14.
  • the first light receiving unit 11 has a first anode electrode 17 connected to the first p-type diffusion region 11a on the surface 12a side of the first semiconductor substrate 12, and the first cathode electrode 18 connected to the first semiconductor substrate 12. Is on the back surface 12b side of the first semiconductor substrate 12.
  • the first cathode electrode 18 can also be formed on the surface 12a side of the first semiconductor substrate 12.
  • the first anode electrode 17 and the first cathode electrode 18 are formed by selectively depositing a metal containing, for example, mainly aluminum or gold.
  • the first anode electrode 17 is connected to the wiring of the mounting substrate M by, for example, wire bonding
  • the first cathode substrate 18 is connected to the other wiring of the mounting substrate M, for example, by conductive paste.
  • the first semiconductor substrate 12 on the side surface 14a side of the wall portion 14 can be separated to omit the first housing portion 13 by dicing, for example, and the first semiconductor substrate on the side surface 14b side of the wall portion 14 can be omitted. It is also possible to separate the 12 and omit the second accommodating portion 15. Further, it is also possible to separate the first semiconductor substrate 12 on the side surfaces 14a and 14b of the wall portion 14 by dicing, and omit the first and second accommodating portions 13 and 15.
  • the first accommodating portion 13 is omitted, the second light receiving element 20 is fixed to the mounting substrate M via, for example, a spacer (not shown) for height adjustment.
  • the optical fiber cable OC is fixed to the mounting substrate M by, for example, a height-adjustable fixture (not shown).
  • an etching mask 31 for forming the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 15 is formed on the surface 12a of the first semiconductor substrate 12 in the state of a wafer (accommodation portion etching mask forming step). ).
  • the first semiconductor substrate 12 is recessed from the front surface 12a toward the back surface 12b by anisotropic etching using a known etching solution such as a KOH aqueous solution, and is first accommodated.
  • the portion 13 and the second accommodating portion 15 are formed (accommodation portion forming step).
  • the depths of the first and second accommodating portions 13 and 15 can be adjusted by the etching time, and the ⁇ 111 ⁇ surface having a slow etching rate orthogonal to the surface 12a is exposed.
  • the first and second accommodating portions 13 and 15 are part of a recess formed in a parallelogram by the ⁇ 111 ⁇ plane when viewed from the surface 12a side, respectively.
  • a first anode electrode 17 connected to the first p-type diffusion region 11a is formed on the front surface 12a side of the first semiconductor substrate 12, and the first semiconductor is formed on the back surface 12b side of the first semiconductor substrate 12.
  • the first cathode electrode 18 to be connected to the substrate 12 is formed (first electrode forming step). Then, for example, by the first dicing step of dicing using the dicing blade in the direction parallel to the side surface 14b and the direction orthogonal to the side surface 14b as shown by the alternate long and short dash lines L1 and L2, the first light receiving light in FIGS. 1 and 2 is received. Element 1A is obtained.
  • the first p-type diffusion region 11a and the back surface 12b of the first semiconductor substrate 12 may be covered with a dielectric film, and the dielectric film covering the first p-type diffusion region 11a is, for example, an antireflection film such as a SiN film. May be.
  • FIG. 8 shows an enlarged view of the second light receiving element 20 of FIG.
  • the second light receiving element 20 receives an optical signal incident from the second semiconductor substrate 21, the second light receiving portion 22 formed on the main surface 21a side of the second semiconductor substrate 21, and the end surface 21c of the second semiconductor substrate 21. It is an end face incident type semiconductor light receiving element having a reflecting unit 27 that reflects toward the second light receiving unit 22. The optical signal incident from the end surface 21c is reflected by the reflecting unit 27 and incident on the second light receiving unit 22.
  • an InGaAs layer as the first semiconductor layer 23 and an n-InP layer as the second semiconductor layer 24 are laminated.
  • a second p-type diffusion region 24a is formed in a predetermined region of the second semiconductor layer 24, and the region of the first semiconductor layer 23 in contact with the second p-type diffusion region 24a corresponds to the light absorption region 23a.
  • the second light receiving unit 22 is a photodiode having a second p-type diffusion region 24a and a light absorption region 23a.
  • the reflective portion 27 is formed by forming, for example, a metal film mainly containing gold in a groove portion 26 extending in a direction parallel to the end surface 21c on the back surface 21b side of the second semiconductor substrate 21.
  • the groove portion 26 has inclined surfaces 26a and 26b which are ⁇ 111 ⁇ surfaces of the second semiconductor substrate 21.
  • a smooth reflecting portion 27 having a constant crossing angle (54.7 °) with respect to the main surface 21a is formed on the inclined surface 26a on the end surface 21c side on which the optical signal is incident, and the reflecting portion 27 has a high reflectance.
  • the second anode electrode 28 connected to the second p-type diffusion region 24a and the second cathode electrode 29 connected to the second semiconductor substrate 21 are semiconductor substrates. It is formed on the main surface 21a side of 21.
  • the second anode electrode 28 and the second cathode electrode 29 are formed by selectively depositing a metal containing, for example, aluminum or gold.
  • the second anode electrode 28 and the second cathode substrate 29 are each connected to the corresponding wiring of the mounting substrate M by, for example, wire bonding.
  • the manufacturing process of the second light receiving element 20 will be described.
  • the second p-type diffusion region 24a is formed on the second semiconductor layer 24.
  • a second diffusion mask 35 is formed for this purpose, and for example, a second p-type diffusion region 24a in which zinc is diffused as a dopant is formed (second diffusion region forming step).
  • the region of the first semiconductor layer 23 in contact with the second p-type diffusion region 24a corresponds to the light absorption region 23a, and the second light receiving portion 22 having the second p-type diffusion region 24a and the light absorption region 23a is formed.
  • a semiconductor layer etching mask 36 is formed, and the second semiconductor layer 24 and the first semiconductor layer 23 are exposed so that a predetermined region of the second semiconductor substrate 21 is exposed. (Semiconductor layer etching process). Then, after removing the semiconductor layer etching mask 36, as shown in FIG. 11, an opening is formed in the dielectric film 25 (for example, SiO2 film, SiN film, etc.) covering the main surface 21a side of the second semiconductor substrate 21. A second anode electrode 28 connected to the second p-type diffusion region 24a and a second cathode electrode 29 connected to the second semiconductor substrate 21 are formed (second electrode forming step).
  • the dielectric film 25 for example, SiO2 film, SiN film, etc.
  • the main surface 21a side of the second semiconductor substrate 21 is covered with a protective film 37 such as a thickly deposited photoresist to correspond to the second light receiving portion 22 on the back surface 21b of the second semiconductor substrate 21.
  • a groove etching mask 38 is formed so as to be formed (groove etching mask forming step).
  • FIG. 13 for example, by known anisotropic etching using a mixed solution of hydrogen bromide and methanol, the ⁇ 111 ⁇ surface of the second semiconductor substrate 21 is placed on the back surface 21b side of the second semiconductor substrate 21.
  • a groove 26 having certain inclined surfaces 26a and 26b is formed (groove forming step).
  • a reflective film mainly containing, for example, gold is selectively deposited on the inclined surface 26a to form a reflective portion 27 that reflects toward the second light receiving portion 22. (Reflective part forming step). Then, the protective film 37 is removed, and for example, the second dicing step of dicing with a dicing blade in the direction in which the groove portion 26 extends along the one-dot chain line L3 and L4 and in the direction orthogonal to the groove portion 26 is the second dicing step of FIG. 2
  • the light receiving element 20 is obtained.
  • the back surface 21b of the second semiconductor substrate 21 may be covered with a dielectric film.
  • the light receiving element unit 1A is formed by accommodating the end surface 21c of the second light receiving element 20 in the first accommodating portion 13 so as to face the side surface 14a of the wall portion 14 of the first light receiving element 10 and fixing the light receiving element unit 1A with, for example, an adhesive. Will be done.
  • the light receiving element unit 1A is fixed to the mounting substrate M.
  • the end surface 21c of the second light receiving element 20 is the first light receiving element 10.
  • the first light receiving element 10 is fixed to the mounting substrate M to which the first light receiving element 10 is fixed via a spacer for height adjustment or the like so as to face the side surface 14a of the wall portion 14.
  • the first and second anode electrodes 17 and 28 and the first and second cathode electrodes 18 and 29 are connected to the corresponding wiring (not shown) formed on the mounting substrate M by wire bonding or the like. Then, by fixing the optical fiber cable OC in the state where the emission end of the optical fiber cable OC is accommodated in the second accommodating portion 15 toward the wall portion 14, the light receiving element unit 1A has a different wavelength incident from the side surface side thereof. Can receive optical signals in the region. The position of the emission end of the optical fiber cable OC is set so that all of the incident light can be incident on the second light receiving unit 22 in consideration of the divergence angle of the optical signal.
  • the light receiving element unit 1B which is a partially modified version of the first embodiment, will be described.
  • the same reference numerals are given to the parts common to those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the light receiving element unit 1B causes the optical signal emitted from the optical fiber cable OC to enter the first light receiving unit 11 of the first light receiving element 10 and passes through the first light receiving unit 11.
  • Light is incident on the second light receiving element 20.
  • the optical signal incident on the second light receiving element 20 is reflected by the reflecting unit 27 of the second light receiving element 20 toward the second light receiving unit 22, and is configured to be incident on the second light receiving unit 22.
  • the first light receiving element 10 has, for example, an n—Si substrate whose surface 12a is the (110) surface as the first semiconductor substrate 12, and a wall portion 14 erected on the first semiconductor substrate 12. Further, the first light receiving element 10 has a first accommodating portion 13 and a second accommodating portion 30 adjacent to each other via the wall portion 14.
  • the second accommodating portion 30 is formed in a groove shape having a predetermined groove width, one end side in the direction in which the groove extends communicates with the outside, and the first light receiving portion 11 is formed on the wall portion 14 on the other end side. There is.
  • the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 30 are formed by etching a predetermined region of the first semiconductor substrate 12 from the front surface 12a toward the back surface 12b so as to be recessed, and the wall portion 14 is not etched. Formed by leaving. In the first accommodating portion 13 and the second accommodating portion 30, the thickness of the first semiconductor substrate 12 is reduced by the height of the wall portion 14. It is also possible to omit the first accommodating portion 13.
  • the groove width of the groove-shaped second accommodating portion 30 is formed to be, for example, about the diameter of the optical fiber cable OC, and the emission end of the optical fiber cable OC is accommodated in the second accommodating portion 30.
  • the second light receiving element 20 is accommodated in the first accommodating portion 13.
  • the groove-shaped second accommodating portion 30 is surrounded by three side surfaces, each of which is the (111) surface of the first semiconductor substrate 12.
  • the side surface 14b of the wall portion 14 on the second accommodating portion 30 side is the (111) plane of the first semiconductor substrate 12 and is orthogonal to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the bottom portion 30a of the first accommodating portion 30 is the (110) plane of the first semiconductor substrate 12, and is parallel to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the side surface 14a on the side of the first accommodating portion 13 of the wall portion 14 is the (111) plane of the first semiconductor substrate 12 parallel to the side surface 14b of the wall portion 14, and is orthogonal to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • the bottom portion 13a of the first accommodating portion 13 is the (110) plane of the first semiconductor substrate 12 and is parallel to the surface 12a of the first semiconductor substrate 12.
  • a second wall portion 16 having a surface parallel to the side surface 14a of the wall portion 14 is formed on the side opposite to the wall portion 14 of the first accommodating portion 13, but the second wall portion 16 may be omitted. ..
  • the optical signal transmitted through the first light receiving unit 11 is incident on the end surface 21c of the second light receiving element 20 housed in the first accommodating unit 13.
  • the light receiving element unit 1B is formed by accommodating the end surface 21c of the second light receiving element 20 in the first accommodating portion 13 so as to face the side surface 14a of the wall portion 14 of the first light receiving element 10 and fixing the light receiving element unit 1B with, for example, an adhesive. Will be done.
  • the light receiving element unit 1A is fixed to the mounting substrate M.
  • the first and second anode electrodes 17 and 28 and the first and second cathode electrodes 18 and 29 are connected to the corresponding wiring (not shown) formed on the mounting substrate M by wire bonding or the like. Then, by fixing the optical fiber cable OC in the state where the emission end of the optical fiber cable OC is accommodated in the second accommodating portion 30 toward the first light receiving unit 11, the light receiving element unit 1B is mounted on the side surface of the light receiving element unit 1B. It is possible to receive optical signals in different wavelength ranges incident parallel to the mounting substrate M from the side.
  • the first is such that the optical signal is incident on the second light receiving portion 22.
  • the position of the second light receiving element 20 in the accommodating portion 13 is set.
  • the position of the emission end of the optical fiber cable OC is set so that all of the incident light can be incident on the second light receiving unit 22 in consideration of the divergence angle of the optical signal.
  • the opening shape of the etching mask 31 in the housing portion etching mask forming step of the first embodiment may be changed, and the manufacturing process of the second light receiving element 20 is the same as that of the first embodiment. Omit.
  • the light receiving element units 1A and 1B an optical signal is incident on the first light receiving portion 11 formed on the wall portion 14 of the first light receiving element 10 from the optical fiber cable OC arranged on the side surface 14b side of the wall portion 14. .. Then, the light transmitted through the first light receiving unit 11 is incident on the reflecting unit 27 from the end surface 21c of the end surface incident type second light receiving element 20, and the light signal reflected by the reflecting unit 27 is incident on the second light receiving unit 22. ..
  • the first light receiving unit 11 converts the optical signal in the first wavelength region included in the incident optical signal into an electric signal
  • the second light receiving unit 22 converts the optical signal in the second wavelength region into an electric signal.
  • the light receiving element units 1A and 1B can receive optical signals in different wavelength ranges emitted in parallel with the mounting substrate M of the light receiving element units 1A and 1B and incident from the side surface side of the light receiving element units 1A and 1B. .. Therefore, it is not necessary to stand the light receiving element units 1A and 1B on the mounting board M in the incident direction of the optical signal, and wiring connection is easy.
  • the first light receiving element 10 has a first accommodating portion 13 in which the thickness of the first semiconductor substrate 12 is thin by the height of the wall portion 14 at a position adjacent to the wall portion 14, and the first accommodating portion 13 receives a second light receiving element.
  • the element 20 is housed.
  • the first accommodating portion 13 determines the position of the second light receiving element 20 in the height direction of the wall portion 14 with respect to the first light receiving unit 11. Therefore, the direction of adjusting the position of the second light receiving element 20 is limited to the direction other than the height direction of the wall portion 14, and the optical signal transmitted through the first light receiving unit 11 is easily arranged so as to be incident on the second light receiving unit 22. can do.
  • the first light receiving element 10 has a second accommodating portion 15 (30) in which the thickness of the first semiconductor substrate 12 is thin by the height of the wall portion 14 at a position adjacent to the wall portion 14, and first receives an optical signal.
  • the optical fiber cable OC emitted toward the portion 11 is accommodated in the second accommodating portion 15 (30).
  • the second accommodating portion 15 (30) determines the position of the emission end of the optical fiber cable OC in the height direction of the wall portion 14 with respect to the first light receiving portion 11. Therefore, the direction of adjusting the position of the optical fiber cable OC is limited to the direction other than the height direction of the wall portion 14, and the optical signal transmitted through the first light receiving unit 11 is easily arranged so as to be incident on the second light receiving unit 22. be able to.
  • the second accommodating portion 30 is formed in a groove shape for fixing the optical fiber cable OC, the direction of adjusting the position of the optical fiber cable OC is limited to the direction in which the distance from the first light receiving portion 11 is changed. Therefore, the position of the optical signal transmitted through the first light receiving unit 11 can be easily determined and fixed so as to be incident on the second light receiving unit 22.
  • Second light receiving element unit 10 First light receiving element 11: First light receiving part 11a: First p-type diffusion region 12: First semiconductor substrate 12a: Surface 13: First accommodating part 14: Wall part 15, 30: First 2 Accommodating part 17: First anode electrode 18: Second cathode electrode 20: Second light receiving element 21: Second semiconductor substrate 21a: Main surface 21b: Back surface 21c: End face 22: Second light receiving part 23: First semiconductor layer 23a : Light absorption region 24: Second semiconductor layer 24a: Second p-type diffusion region 25: Dielectric film 26: Groove portion 27: Reflection portion 28: Second anode electrode 29: Second cathode electrode 31: Etching mask 32: First diffusion Mask 35: Second diffusion mask 36: Semiconductor layer etching mask 37: Protective film 38: Groove etching mask M: Mounting substrate OC: Optical fiber cable

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Abstract

［課題］側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信することができる受光素子ユニットを提供すること。 ［解決手段］第１波長域の光信号を受光する第１受光部(11)を有する第１受光素子(10)と、第２波長域の光信号を受光する第２受光部(22)を有する第２受光素子(20)を備え、第１受光部を透過した光信号が第２受光部に入射するように構成された受光素子ユニット(1A,1B)において、第１受光素子(10)は、第１半導体基板と、第１半導体基板に立設された壁部(14)と、この壁部に形成された第１受光部を有し、第２受光素子(20)は、第２半導体基板と第２半導体基板の主面側に形成された第２受光部(22)と、第２半導体基板の端面(21c)から入射した光信号を第２受光部に向けて反射する反射部(27)を有する端面入射型半導体受光素子であり、その端面(21c)が壁部(14)に臨むように第２受光素子(20)を配設する。

Description

受光素子ユニット
　本発明は、異なる波長域の光信号を電気信号に変換するために受光する波長域が異なる２つの受光素子を備えた受光素子ユニットに関し、特に受光素子がその側面側に固定した光ファイバケーブルから入射する光信号を受光する受光素子ユニットに関する。
　光通信分野では、光ファイバケーブルを介して光信号を送信し、この光信号を受光した受光素子が電気信号に変換して出力することによって情報伝達が行われている。光ファイバケーブルは、受光素子との精密な位置合わせが可能なように、例えば受光素子の実装基板に形成された断面Ｖ字状のＶ溝に固定される。この場合、光信号は光ファイバケーブルの出射端から実装基板と平行に出射されるので、例えば特許文献１のような端面入射型半導体受光素子が利用される。
　一方、１本の光ファイバケーブルにおける通信量を増やすため、異なる波長域の光信号が同じ光ファイバケーブルにおいて同時に送信される。この異なる波長域の光信号を受光するために、受光する波長域が異なる複数の受光素子を並べて配設し、分光機構によって波長に応じて分光して対応する受光素子に入射させることが知られている。
　複数の受光素子を並べるので面積が大きくなると共に分光機構も必要なので、光通信機器への内蔵に適した小型の受光素子ユニットを形成することは容易ではない。そこで、例えば特許文献２～４のように、異なる波長域の光信号を受信する２つの受光部を、光ファイバケーブルから光信号の入射方向に重なるように配設することによって、分光機構が不要な小型の受光素子や受光素子ユニットが提案されている。
特開２０００－１８３３９０号公報 特開２０１１－１９２８７３号公報 特開２０１９－１２７１３号公報 特許第６７１１９８５号公報
　特許文献２～４のような受光素子ユニットは、光信号を半導体基板の主面側に形成された受光部に垂直に入射させるものである。それ故、実装基板のＶ溝に固定された光ファイバケーブルからの光信号を受光するためには、サブ基板等を使用して、受光素子ユニットを光ファイバケーブルに向けて実装基板に垂直に立てた姿勢に固定する必要があった。また、垂直に立てた受光素子ユニットから電気信号を取り出すために、受光素子ユニットと実装基板上の配線とのワイヤボンディング等による接続が困難になっていた。
　本発明の目的は、側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信することができる側面入射型の受光素子ユニットを提供することである。
　請求項１の発明の受光素子ユニットは、第１波長域の光信号を受光する第１受光部を有する第１受光素子と、第２波長域の光信号を受光する第２受光部を有する第２受光素子を備え、前記第１受光部を透過した光信号が前記第２受光部に入射するように構成された受光素子ユニットにおいて、前記第１受光素子は、第１半導体基板と、前記第１半導体基板に立設された壁部と、前記壁部に形成された前記第１受光部を有し、前記第２受光素子は、第２半導体基板と、前記第２半導体基板の主面側に形成された前記第２受光部と、前記第２半導体基板の端面から入射した光信号を前記第２受光部に向けて反射する反射部を有する端面入射型半導体受光素子であり、前記端面が前記壁部に臨むように前記第２受光素子が配設されたことを特徴としている。
　上記構成によれば、第１受光素子の壁部に形成された第１受光部に光信号を入射させ、第１受光部を透過した光信号を端面入射型の第２受光素子の端面から反射部に入射させて、反射部で反射した光信号を第２受光部に入射させる。これにより、入射させる光信号に含まれる第１波長域の光信号を第１受光部が電気信号に変換し、第２波長域の光信号を第２受光部が電気信号に変換する。従って、受光素子ユニットは、受光素子ユニットの実装基板と平行に出射されて受光素子ユニットの側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信することができる。それ故、光信号の入射方向に向けて受光素子ユニットを実装基板に立てる必要がなく、配線接続も容易である。
　請求項２の発明の受光素子ユニットは、請求項１の発明において、前記第１受光素子は、前記壁部に隣接する位置に前記壁部の高さだけ前記第１半導体基板の厚さが薄い第１収容部を有し、前記第１収容部に前記第２受光素子が収容されたことを特徴としている。
　上記構成によれば、第１収容部によって、第１受光部に対して、壁部の高さ方向における第２受光素子の位置が決まる。従って、第１受光部を透過した光信号を第２受光部に入射させるように、第２受光素子を容易に配設することができる。
　請求項３の発明の受光素子ユニットは、請求項１又は２の発明において、前記第１受光素子は、前記壁部に隣接する位置に前記壁部の高さだけ前記第１半導体基板の厚さが薄い第２収容部を有し、光信号を前記第１受光部に向けて出射する光ファイバケーブルが前記第２収容部に収容されることを特徴としている。
　上記構成によれば、第２収容部によって、第１受光部に対して、壁部の高さ方向における光ファイバケーブルの出射端の位置が決まる。従って、第１受光部を透過した光信号を第２受光部に入射させるように、光ファイバケーブルを容易に配設することができる。
　請求項４の発明の受光素子ユニットは、請求項３の発明において、前記第２収容部は、光ファイバケーブルを固定するために溝状に形成されたことを特徴としている。
　上記構成によれば、光ファイバケーブルの出射端の位置を容易に決めて固定することができる。
　本発明の受光ユニットによれば、受光ユニットの側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信することができる。それ故、光信号の入射方向に向けて受光素子ユニットを実装基板に立てる必要がなく、配線接続も容易である。
本発明の実施例１に係る受光素子ユニットの要部平面図である。 図１のII－II線要部断面図である。 第１受光素子の収容部エッチングマスク形成工程を示す図である。 第１受光素子の収容部形成工程を示す図である。 第１受光素子の第１拡散マスク形成工程を示す図である。 第１受光素子の第１拡散領域形成工程を示す図である。 第１受光素子の第１電極形成工程を示す図である。 図２の第２受光素子の要部拡大断面図である。 第２受光素子の第２拡散領域形成工程を示す図である。 第２受光素子の半導体層エッチング工程を示す図である。 第２受光素子の第２電極形成工程を示す図である。 第２受光素子の溝部エッチングマスク形成工程を示す図である。 第２受光素子の溝部形成工程を示す図である。 第２受光素子の反射部形成工程を示す図である。 本発明の実施例２に係る受光素子ユニットの要部平面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
　図１、図２に示すように、実装基板Ｍに固定される受光素子ユニット１Ａは、第１波長域の光信号を受光する第１受光素子１０と、第２波長域の光信号を受光する第２受光素子２０を有する。第２波長域は、第１波長域よりも長い波長域に設定され、例えば第１波長域は４００～１１００ｎｍ、第２波長域は１０００～１７００ｎｍである。第１波長域の例えば波長が８５０ｎｍの光信号と、第２波長域の例えば波長が１５５０ｎｍの光信号が、光ファイバケーブルＯＣの出射端から同時に出射される。
　実装基板Ｍに平行に配設される光ファイバケーブルＯＣから出射された光信号は、第１受光素子１０の第１受光部１１に入射し、第１波長域の光信号が電気信号に変換されて出力される。また、第１受光部１１を透過した光信号は第２受光素子２０に入射し、第２受光素子２０の反射部２７で第２受光部２２に向かって反射されて第２受光部２２に入射し、第２波長域の光信号が電気信号に変換されて出力される。
　第１受光素子１０について説明する。
　第１受光素子１０は、第１半導体基板１２として例えば表面１２ａが（１１０）面であるｎ－Ｓｉ基板と、この第１半導体基板１２に立設された壁部１４を有する。また、第１受光素子１０は、壁部１４を介して隣接する第１収容部１３と第２収容部１５を有する。
　第１収容部１３と第２収容部１５は、第１半導体基板１２の所定の領域を表面１２ａから裏面１２ｂに向かってエッチングすることにより凹入させて形成され、壁部１４はエッチングせずに残すことによって形成される。従って、第１収容部１３と第２収容部１５では、壁部１４の高さだけ第１半導体基板１２の厚さが薄くなっている。尚、第１収容部１３、第２収容部１５は、第１半導体基板１２を切削又は研削する機械加工よって形成されてもよく、この場合第１半導体基板１２の結晶方位に関係なく第１、第２収容部１３，１５を形成することができる。
　第２収容部１５には、光ファイバケーブルＯＣの出射端が第１受光部１１に向かって光信号を出射するように、光ファイバケーブルＯＣが収容される。第１収容部１３には、第２受光素子２０が収容される。尚、第１収容部１３と第２収容部１５の深さは同じであるが、異なる深さに形成することも可能である。
　壁部１４の第１収容部１３側の側面１４ａは、第１半導体基板１２の（１１１）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに直交する。第１収容部１３の底部１３ａは、第１半導体基板１２の（１１０）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに平行である。壁部１４の第２収容部１５側の側面１４ｂは、側面１４ａに平行な第１半導体基板１２の（１１１）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに直交する。側面１４ｂは第１受光部１１に入射する光信号の入射面であり、側面１４ａは第１受光部１１を透過した光が第２受光素子２０に向けて出射される光信号の出射面である。
　第２収容部１５の底部１５ａは、第１半導体基板１２の（１１０）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに平行である。第１収容部１３の壁部１４と反対側には、壁部１４の側面１４ａに平行な側面１６ａを有する第２壁部１６が形成されているが、第２壁部１６を省略することもできる。
　第１受光部１１は、壁部１４の第２収容部１５側に第１ｐ型拡散領域１１ａが形成され、第１ｐ型拡散領域１１ａと第１半導体基板１２によるｐｎ接合が壁部１４の側面１４ａ，１４ｂと平行に形成されたフォトダイオードである。第１受光部１１は、壁部１４の第１収容部１３側に第１ｐ型拡散領域１１ａが形成されたフォトダイオードであってもよい。
　第１受光部１１は、第１ｐ型拡散領域１１ａに接続された第１アノード電極１７を第１半導体基板１２の表面１２ａ側に有し、第１半導体基板１２に接続された第１カソード電極１８を第１半導体基板１２の裏面１２ｂ側に有する。尚、第１カソード電極１８は、第１半導体基板１２の表面１２ａ側に形成することもできる。第１アノード電極１７と、第１カソード電極１８は、例えば主としてアルミニウム又は金を含む金属を選択的に堆積させて形成される。図示を省略するが、第１アノード電極１７は実装基板Ｍの配線に例えばワイヤボンディングによって接続され、第１カソード基板１８は実装基板Ｍの他の配線に例えば導電性ペーストによって接続される。
　図示を省略するが、例えばダイシングによって、壁部１４の側面１４ａ側の第１半導体基板１２を切り離して第１収容部１３を省略することもでき、壁部１４の側面１４ｂ側の第１半導体基板１２を切り離して第２収容部１５を省略することもできる。また、壁部１４の側面１４ａ，１４ｂ側の第１半導体基板１２を夫々ダイシングにより切り離して、第１、第２収容部１３，１５を省略することも可能である。第１収容部１３を省略した場合、第２受光素子２０は、例えば高さ調整用の図示外のスペーサ等を介して実装基板Ｍに固定される。第２収容部１５を省略した場合、光ファイバケーブルＯＣは、例えば高さ調整可能な図示外の固定具等によって実装基板Ｍに固定される。
　第１受光素子１Ａの製造工程について説明する。
　図３に示すように、ウェハの状態の第１半導体基板１２の表面１２ａに、第１収容部１３、第２収容部１５を形成するためのエッチングマスク３１を形成する（収容部エッチングマスク形成工程）。
　そして、図４に示すように、例えばＫＯＨ水溶液等の公知のエッチング液を使用する異方性エッチングによって、第１半導体基板１２の表面１２ａから裏面１２ｂ側に向かって凹入させて、第１収容部１３と第２収容部１５を形成する（収容部形成工程）。このとき、第１、第２収容部１３，１５の深さはエッチング時間によって調整でき、表面１２ａに直交するエッチング速度が遅い｛１１１｝面が露出する。尚、図示を省略するが、第１、第２収容部１３，１５は、夫々表面１２ａ側から見て｛１１１｝面によって平行四辺形に形成された凹部の一部である。
　エッチングマスク３１を除去後、図５に示すように、壁部１４の第２収容部１５側の側面１４ｂの一部と第２収容部１５の底部１５ａの一部を露出させた第１拡散マスク３２を形成する（第１拡散マスク形成工程）。そして、例えばドーパントとしてホウ素を含むドーピングペーストを用いて、図６に示すように壁部１４の側面１４ｂ側の一部と第２収容部１５の底部１５ａの一部に、第１ｐ型拡散領域１１ａを形成する（第１拡散領域形成工程）。
　次に図７に示すように、第１半導体基板１２の表面１２ａ側に第１ｐ型拡散領域１１ａに接続する第１アノード電極１７を形成し、第１半導体基板１２の裏面１２ｂ側に第１半導体基板１２に接続する第１カソード電極１８を形成する（第１電極形成工程）。そして、例えば１点鎖線Ｌ１，Ｌ２で示すように側面１４ｂに平行な方向と、これに直交する方向に、ダイシングブレードを用いてダイシングする第１ダイシング工程により、図１、図２の第１受光素子１Ａが得られる。尚、第１ｐ型拡散領域１１ａ、第１半導体基板１２の裏面１２ｂは、誘電体膜に覆われていてもよく、第１ｐ型拡散領域１１ａを覆う誘電体膜は例えばＳｉＮ膜等の反射防止膜であってもよい。
　次に、第２受光素子２０について説明する。
　図８は、図２の第２受光素子２０を拡大して示している。第２受光素子２０は、第２半導体基板２１と、第２半導体基板２１の主面２１ａ側に形成された前記第２受光部２２と、第２半導体基板２１の端面２１ｃから入射した光信号を第２受光部２２に向けて反射する反射部２７を有する端面入射型半導体受光素子である。端面２１ｃから入射した光信号は、反射部２７で反射されて第２受光部２２に入射する。
　第２半導体基板２１の主面２１ａ側には、第１半導体層２３として例えばＩｎＧａＡｓ層と、第２半導体層２４としてｎ－ＩｎＰ層が積層されている。そして、第２半導体層２４の所定の領域に第２ｐ型拡散領域２４ａが形成され、この第２ｐ型拡散領域２４ａに接する第１半導体層２３の領域が光吸収領域２３ａに相当する。第２受光部２２は、第２ｐ型拡散領域２４ａと光吸収領域２３ａを有するフォトダイオードである。
　反射部２７は、第２半導体基板２１の裏面２１ｂ側に端面２１ｃと平行な方向に延びる溝部２６に、例えば主として金を含む金属膜が成膜されて形成されている。溝部２６は、第２半導体基板２１の｛１１１｝面である傾斜面２６ａ，２６ｂを有する。光信号が入射する端面２１ｃ側の傾斜面２６ａには、主面２１ａに対する交差角が一定（５４．７°）となる平滑な反射部２７が形成され、反射部２７は高い反射率を有する。
　第２受光部２２で変換された電気信号を出力するために、第２ｐ型拡散領域２４ａに接続する第２アノード電極２８と、第２半導体基板２１に接続する第２カソード電極２９が、半導体基板２１の主面２１ａ側に形成されている。第２アノード電極２８と、第２カソード電極２９は、例えば主としてアルミニウム又は金を含む金属を選択的に堆積させて形成される。図示を省略するが、第２アノード電極２８と第２カソード基板２９は、実装基板Ｍの対応する配線に例えばワイヤボンディングによって夫々接続される。
　第２受光素子２０の製造工程について説明する。
　図９のように、ウェハの状態の第２半導体基板２１の主面２１ａ側に第１半導体層２３と第２半導体層２４を形成後、第２半導体層２４に第２ｐ型拡散領域２４ａを形成するための第２拡散マスク３５を形成し、例えばドーパントとして亜鉛を拡散させた第２ｐ型拡散領域２４ａを形成する（第２拡散領域形成工程）。第２ｐ型拡散領域２４ａに接する第１半導体層２３の領域が光吸収領域２３ａに相当し、第２ｐ型拡散領域２４ａと光吸収領域２３ａを有する第２受光部２２が形成される。
　第２拡散マスク３５を除去後、図１０に示すように、半導体層エッチングマスク３６を形成し、第２半導体基板２１の所定の領域が露出するように第２半導体層２４と第１半導体層２３を除去する（半導体層エッチング工程）。そして、半導体層エッチングマスク３６を除去後、図１１に示すように、第２半導体基板２１の主面２１ａ側を覆う誘電体膜２５（例えばＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜等）に開口部を形成し、第２ｐ型拡散領域２４ａに接続する第２アノード電極２８と、第２半導体基板２１に接続する第２カソード電極２９を形成する（第２電極形成工程）。
　次に図１２に示すように、第２半導体基板２１の主面２１ａ側を厚く堆積させたフォトレジスト等の保護膜３７で覆い、第２半導体基板２１の裏面２１ｂにおける第２受光部２２に対応するように開口された溝部エッチングマスク３８を形成する（溝部エッチングマスク形成工程）。そして、図１３に示すように、例えば臭化水素とメタノールの混合液を用いた公知の異方性エッチングにより、第２半導体基板２１の裏面２１ｂ側に第２半導体基板２１の｛１１１｝面である傾斜面２６ａ，２６ｂを有する溝部２６を形成する（溝部形成工程）。
　溝部エッチングマスク３８を除去後、図１４に示すように、傾斜面２６ａに例えば主として金を含む反射膜を選択的に堆積して、第２受光部２２に向けて反射する反射部２７を形成する（反射部形成工程）。そして、保護膜３７を除去し、例えば１点鎖線Ｌ３，Ｌ４に沿って溝部２６が延びる方向と、これに直交する方向に、ダイシングブレードを用いてダイシングする第２ダイシング工程により、図８の第２受光素子２０が得られる。尚、第２半導体基板２１の裏面２１ｂは、誘電体膜に覆われていてもよい。
　受光素子ユニット１Ａは、第２受光素子２０の端面２１ｃが第１受光素子１０の壁部１４の側面１４ａに臨むように第１収容部１３に収容されて例えば接着剤によって固定されることにより形成される。この受光素子ユニット１Ａは、実装基板Ｍに固定される。第１収容部１３を省略した場合には、第１受光部１１を透過した光信号を第２受光部２２に入射させるために、第２受光素子２０は、端面２１ｃが第１受光素子１０の壁部１４の側面１４ａに臨むように高さ調整用のスペーサ等を介して、第１受光素子１０が固定された実装基板Ｍに固定される。
　第１、第２アノード電極１７，２８と第１、第２カソード電極１８，２９は、実装基板Ｍに形成された対応する図示外の配線にワイヤボンディング等によって接続される。そして、第２収容部１５に光ファイバケーブルＯＣの出射端を壁部１４に向けて収容した状態で光ファイバケーブルＯＣを固定することにより、受光素子ユニット１Ａは、その側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信できる。尚、光ファイバケーブルＯＣの出射端の位置は、光信号の発散角を考慮して、入射光の全部が第２受光部２２に入射できるように設定される。
　上記実施例１を部分的に変更した受光素子ユニット１Ｂについて説明する。実施例１と共通の部分には同じ符号を付して説明を省略する。
　図１５及び図２に示すように、受光素子ユニット１Ｂは、光ファイバケーブルＯＣから出射された光信号を第１受光素子１０の第１受光部１１に入射させ、第１受光部１１を透過した光を第２受光素子２０に入射させる。そして、第２受光素子２０に入射した光信号は、第２受光素子２０の反射部２７で第２受光部２２に向かって反射され、第２受光部２２に入射するように構成されている。
　第１受光素子１０は、第１半導体基板１２として例えば表面１２ａが（１１０）面であるｎ－Ｓｉ基板と、この第１半導体基板１２に立設された壁部１４を有する。また、第１受光素子１０は、壁部１４を介して隣接する第１収容部１３と第２収容部３０を有する。第２収容部３０は所定の溝幅を有する溝状に形成され、溝が延びる方向の一端側は外部に連通し、他端側の壁部１４には、第１受光部１１が形成されている。
　第１収容部１３と第２収容部３０は、第１半導体基板１２の所定の領域を表面１２ａから裏面１２ｂに向かってエッチングすることにより凹入させて形成され、壁部１４はエッチングせずに残すことによって形成される。第１収容部１３と第２収容部３０では、壁部１４の高さだけ第１半導体基板１２の厚さが薄くなっている。尚、第１収容部１３を省略することも可能である。
　溝状の第２収容部３０の溝幅は、例えば光ファイバケーブルＯＣの直径程度に形成されており、第２収容部３０には光ファイバケーブルＯＣの出射端が収容される。第１収容部１３には、第２受光素子２０が収容される。
　溝状の第２収容部３０は、各々が第１半導体基板１２の（１１１）面である３つの側面に囲まれている。壁部１４の第２収容部３０側の側面１４ｂは、第１半導体基板１２の（１１１）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに直交する。
　第２収容部３０の溝幅方向に対向する平行な側面３０ｂ、３０ｃは、壁部１４の側面１４ｂに対して夫々θｂ＝１０９．４°、θｃ＝７０．６の角度で連なる。それ故、第１収容部３０に収容された光ファイバケーブルＯＣの出射端から第１受光部１１に向かって表面１２ａに平行に出射された光信号は、表面１２ａ側から見て、光軸が第１受光部１１に１９．４°の入射角で入射する。
　第１収容部３０の底部３０ａは、第１半導体基板１２の（１１０）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに平行である。壁部１４の第１収容部１３側の側面１４ａは、壁部１４の側面１４ｂに平行な第１半導体基板１２の（１１１）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに直交する。第１収容部１３の底部１３ａは、第１半導体基板１２の（１１０）面であり、第１半導体基板１２の表面１２ａに平行である。第１収容部１３の壁部１４と反対側には、壁部１４の側面１４ａに平行な面を有する第２壁部１６が形成されているが、第２壁部１６を省略することもできる。
　第１受光部１１を透過した光信号は、第１収容部１３に収容された第２受光素子２０の端面２１ｃに入射する。受光素子ユニット１Ｂは、第２受光素子２０の端面２１ｃが第１受光素子１０の壁部１４の側面１４ａに臨むように第１収容部１３に収容されて例えば接着剤によって固定されることにより形成される。この受光素子ユニット１Ａは、実装基板Ｍに固定される。
　第１、第２アノード電極１７，２８と第１、第２カソード電極１８，２９は、実装基板Ｍに形成された対応する図示外の配線にワイヤボンディング等によって接続される。そして、第２収容部３０に光ファイバケーブルＯＣの出射端を第１受光部１１に向けて収容した状態で光ファイバケーブルＯＣを固定することにより、受光素子ユニット１Ｂは、受光素子ユニット１Ｂの側面側から実装基板Ｍと平行に入射する異なる波長域の光信号を受信できる。
　光信号が第２半導体基板２１の主面２１ａに平行な面内で反射部２７に６°程度傾いて入射することを考慮して、第２受光部２２に光信号を入射させるように第１収容部１３における第２受光素子２０の位置が設定される。光ファイバケーブルＯＣの出射端の位置は、光信号の発散角を考慮して、入射光の全部が第２受光部２２に入射できるように設定される。
　第１受光素子１０の製造工程は、実施例１の収容部エッチングマスク形成工程におけるエッチングマスク３１の開口形状を変更すればよく、第２受光素子２０の製造工程は実施例１と同じなので説明を省略する。
　上記実施例１，２に係る受光素子ユニット１Ａ，１Ｂの作用、効果について説明する。
　受光素子ユニット１Ａ，１Ｂは、第１受光素子１０の壁部１４に形成された第１受光部１１に、壁部１４の側面１４ｂ側に配設される光ファイバケーブルＯＣから光信号を入射させる。そして、第１受光部１１を透過した光を端面入射型の第２受光素子２０の端面２１ｃから反射部２７に入射させて、反射部２７で反射した光信号を第２受光部２２に入射させる。入射させる光信号に含まれる第１波長域の光信号を第１受光部１１が電気信号に変換し、第２波長域の光信号を第２受光部２２が電気信号に変換する。
　従って、受光素子ユニット１Ａ，１Ｂは、受光素子ユニット１Ａ，１Ｂの実装基板Ｍと平行に出射されて受光素子ユニット１Ａ，１Ｂの側面側から入射する異なる波長域の光信号を受信することができる。それ故、光信号の入射方向に向けて受光素子ユニット１Ａ，１Ｂを実装基板Ｍに立てる必要がなく、配線接続も容易である。
　第１受光素子１０は、壁部１４に隣接する位置に壁部１４の高さだけ第１半導体基板１２の厚さが薄い第１収容部１３を有し、第１収容部１３に第２受光素子２０が収容されている。第１収容部１３によって、第１受光部１１に対して、壁部１４の高さ方向における第２受光素子２０の位置が決まる。従って、第２受光素子２０の位置調整の方向が壁部１４の高さ方向以外に限定され、第１受光部１１を透過した光信号を第２受光部２２に入射させるように容易に配設することができる。
　第１受光素子１０は、壁部１４に隣接する位置に壁部１４の高さだけ第１半導体基板１２の厚さが薄い第２収容部１５（３０）を有し、光信号を第１受光部１１に向けて出射する光ファイバケーブルＯＣが第２収容部１５（３０）に収容される。第２収容部１５（３０）によって、第１受光部１１に対して、壁部１４の高さ方向における光ファイバケーブルＯＣの出射端の位置が決まる。従って、光ファイバケーブルＯＣの位置調整の方向が壁部１４の高さ方向以外に限定され、第１受光部１１を透過した光信号を第２受光部２２に入射させるように容易に配設することができる。
　また、第２収容部３０は、光ファイバケーブルＯＣを固定するために溝状に形成されているので、光ファイバケーブルＯＣの位置調整の方向が第１受光部１１との距離を変える方向に限定され、第１受光部１１を透過した光信号を第２受光部２２に入射させるように容易に位置を決めて固定することができる。
　その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態も包含するものである。
１Ａ，１Ｂ　：受光素子ユニット
１０　：第１受光素子
１１　：第１受光部
１１ａ：第１ｐ型拡散領域
１２　：第１半導体基板
１２ａ：表面
１３　：第１収容部
１４　：壁部
１５，３０　：第２収容部
１７　：第１アノード電極
１８　：第２カソード電極
２０　：第２受光素子
２１　：第２半導体基板
２１ａ：主面
２１ｂ：裏面
２１ｃ：端面
２２　：第２受光部
２３　：第１半導体層
２３ａ：光吸収領域
２４　：第２半導体層
２４ａ：第２ｐ型拡散領域
２５　：誘電体膜
２６　：溝部
２７　：反射部
２８　：第２アノード電極
２９　：第２カソード電極
３１　：エッチングマスク
３２　：第１拡散マスク
３５　：第２拡散マスク
３６　：半導体層エッチングマスク
３７　：保護膜
３８　：溝部エッチングマスク
Ｍ　　：実装基板
ＯＣ　：光ファイバケーブル

Claims (4)

  1. 　第１波長域の光信号を受光する第１受光部を有する第１受光素子と、第２波長域の光信号を受光する第２受光部を有する第２受光素子を備え、前記第１受光部を透過した光信号が前記第２受光部に入射するように構成された受光素子ユニットにおいて、
    　前記第１受光素子は、第１半導体基板と、前記第１半導体基板に立設された壁部と、前記壁部に形成された前記第１受光部を有し、
    　前記第２受光素子は、第２半導体基板と、前記第２半導体基板の主面側に形成された前記第２受光部と、前記第２半導体基板の端面から入射した光信号を前記第２受光部に向けて反射する反射部を有する端面入射型半導体受光素子であり、
    　前記端面が前記壁部に臨むように前記第２受光素子が配設されたことを特徴とする受光素子ユニット。
  2. 　前記第１受光素子は、前記壁部に隣接する位置に前記壁部の高さだけ前記第１半導体基板の厚さが薄い第１収容部を有し、前記第１収容部に前記第２受光素子が収容されたことを特徴とする請求項１に記載の受光素子ユニット。
  3. 　前記第１受光素子は、前記壁部に隣接する位置に前記壁部の高さだけ前記第１半導体基板の厚さが薄い第２収容部を有し、光信号を前記第１受光部に向けて出射する光ファイバケーブルが前記第２収容部に収容されることを特徴とする請求項１又は２に記載の受光素子ユニット。
  4. 　前記第２収容部は、光ファイバケーブルを固定するために溝状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の受光素子ユニット。
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