JP2005109055A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、かつ光部品の搭載基板の簡単な加工で、光部品、特に、半導体光源チップと光学レンズ相互の高精度の位置合わせを行うことができる光半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】複数の光部品１２、１３それぞれの基板１１への搭載位置に形成され、光軸１６方向に略直交する側面と光軸１６方向に略平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な側面と基板１１表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品１２、１３の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝１８ａ、１８ｂを有し、それぞれのガイド溝１８ａ、１８ｂに、対応する光部品１２、１３がガイド溝１８ａ、１８ｂの光軸１６方向に略直交する側面に当接して収納されることにより、光部品１２、１３相互の光軸１６方向の位置合わせが行われている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光半導体装置及びその製造方法に係り、詳しくは、基板に複数の光部品が実装され、該光部品同士で光学的な結合がとられてなる光半導体装置及びその製造方法に関する。

従来、光半導体装置には、図３（ａ）、（ｂ）に示されたものがある。同図（ａ）は、従来例の光半導体装置を示す平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の光軸６に沿う断面図である。

この光半導体装置は、基板１上に半導体レーザチップ２側から光軸６に沿って半導体レーザチップ２−光学レンズ３−光ファイバ４という順序で配置され、複数の光部品相互に光軸を合わせ、光学的な結合をとって配置されている。この場合、半導体レーザチップ２と光学レンズ３が同一の基板上に搭載され、別の光部品である光ファイバはその基板１の外に設置されており、基板１上の光学レンズ３と光学的な結合がとられている。

基板１表面には位置合わせパターン５が形成されており、それぞれの光部品２、３、４は、位置合わせパターン５を基に、実装装置により光部品相互の光軸方向及び水平方向の光軸調整が行われている。

一般に、光半導体装置に用いられる光部品は光学結合の観点から各々の相対位置精度が重要となっている。特に、半導体レーザチップ（半導体光源チップ）２と光学レンズ３との間にはμｍオーダの位置精度が必要となる。

従来の平面状の基板に光部品を搭載する構造では、実装装置により任意の位置合わせパターン５を認識して光部品相互の光軸合わせをし、実装を行っているため、光部品の位置合わせ精度は実装装置の位置合わせ能力に依存してしまう。したがって、所望の光部品の位置合わせ精度を満足させるために高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いる必要がある。一般的に位置合わせ精度が高い実装装置は非常に高価であり、導入には高額の設備投資が必要となる。また、実装を行う際にも位置合わせパターン５の認識に時間がかかるため組み立て加工費の増加につながるという問題がある。

この状況を改善するため、Ｓｉ基板にフォトリソグラフィ技術と反応性イオンエッチングによりＶ溝を形成し、円筒状の光ファイバや球状のボールレンズをＶ溝の傾斜面を利用して実装することにより、それら相互の光軸調整を行う例が特許文献１、２に記載されている。なお、特許文献３はパッケージングされた光半導体素子や光学レンズなどを用いて光半導体モジュールを作成する例を開示したものであるが、その文献３にはパッケージングされた光半導体素子や光学レンズなどを穴に嵌合することにより、光部品相互の位置合わせを行う例が記載されている。
特開平１１−１９４２４０号公報 特開２００１−３４３５６０号公報 特開平０６−１４０６４５号公報

しかしながら、特許文献１、２ではいずれも、チップ状態の半導体レーザや発光素子は、なお基板表面に載置されており、位置合わせパターンを基に溝に嵌合された光ファイバと光軸調整されている。したがって、半導体レーザ等と光ファイバとの位置合わせには、なお高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いる必要がある。また、いずれも、半導体レーザ等と光ファイバの間の光軸調整について記載しているが、半導体レーザと光ファイバとの間に光学レンズを介在させた場合の、それらの間の光軸調整については何ら記載がない。

また、特許文献３では、穴の形成に高精度同軸加工が必要となる。高度な金型技術や切削技術が要求されるため、将来、光の伝送効率や歩留まりの向上が要求されてきた場合に対処が難しくなることが予想される。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、かつ光部品の搭載基板の簡単な加工で、光部品、特に、半導体光源チップと光学レンズ相互の高精度の位置合わせを行うことができる光半導体装置及びその製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光半導体装置に係り、複数の光部品を、相互に光軸を合わせ、光学的な結合をとって基板上に搭載してなる光半導体装置において、前記複数の光部品それぞれの前記基板への搭載位置に形成され、前記光軸方向に略直交する側面と前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面と前記基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する前記光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝を有し、それぞれの前記ガイド溝に、対応する前記光部品が前記ガイド溝の光軸方向に略直交する側面に当接して収納されることにより、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせが行われていることを特徴とし、
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置に係り、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせのほかに、前記光部品を前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、前記光部品相互の前記基板表面に対して略平行な方向の位置合わせが行われていることを特徴とし、
請求項３記載の発明は、請求項１又は２の何れか一に記載の光半導体装置に係り、前記基板は、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板であることを特徴とし、
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一に記載の光半導体装置に係り、前記光部品は、半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材であることを特徴とし、
請求項５記載の発明は、光半導体装置の製造方法に係り、複数の光部品を、相互に光軸を合わせ、光学的な結合をとって基板上に搭載する光半導体装置の製造方法において、前記複数の光部品それぞれの基板への搭載位置に、前記光軸方向に略直交する側面と前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面と前記基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する前記光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有するガイド溝を形成し、前記光部品を前記ガイド溝に収納し、前記ガイド溝の光軸方向に略直交する側面に当接することにより、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせを行うことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の光半導体装置の製造方法に係り、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせのほかに、前記光部品を前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、前記光部品相互の前記基板表面に対して略平行な方向の位置合わせを行うことを特徴とし、
請求項７記載の発明は、請求項５又は６の何れか一に記載の光半導体装置の製造方法に係り、前記基板は、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板であることを特徴とし、
請求項８記載の発明は、請求項７記載の光半導体装置の製造方法に係り、前記ガイド溝は、前記基板を化学的に、或いは物理的に、又は化学的及び物理的にエッチングすることにより形成することを特徴とし、
請求項９記載の発明は、請求項５乃至８の何れか一に記載の光半導体装置の製造方法に係り、前記光部品は、半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材であることを特徴とする。

以下に、上記構成により奏される作用について説明する。
この発明の光半導体装置の構成によれば、光部品を搭載する基板に、光軸方向に略直交する側面と光軸方向に略平行でかつ基板表面に対して略垂直な側面と基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝を有している。

したがって、ガイド溝の深さを各光部品にあわせて予め調整しておけば、光部品、特に、直方体形状の半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材をガイド溝に収納するだけで、それらの底面がガイド溝の底面に当接し、高さ方向の光軸合わせを行うことができる。

また、光部品を当接させるガイド溝の光軸方向に略直交する２つの側面のうち少なくとも何れか一を光部品相互の光軸方向の距離が最適となるように予め調整しておけば、それらの光部品をその側面に当接することで、それらの光部品相互の光軸方向の位置合わせを行うことができる。更に、光部品を当接させるガイド溝の光軸方向に略平行でかつ基板表面に対して略垂直な２つの側面のうち少なくとも何れか一を光部品相互の光軸が水平方向で一致するように予め調整しておけば、それらの光部品をその側面に当接することで、それらの光部品相互の水平方向の光軸合わせを行うことができる。

これにより、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、全方向にわたって簡単に、半導体光源チップと光学レンズ相互の光軸合わせを行うことができる。

また、この発明の光半導体装置の製造方法の構成によれば、上記形状のガイド溝を形成し、光部品、特に、直方体形状の半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材をガイド溝の光軸方向に略直交する側面に当接することにより、光部品相互の光軸方向の位置合わせを行っている。

この場合、ガイド溝の深さを各光部品にあわせて予め調整して形成し、光部品を当接させるガイド溝の光軸方向に略直交する側面を光部品相互の光軸方向の距離が最適となるように予め調整して形成しておけば、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、半導体光源チップと光学レンズ相互間の少なくとも光軸方向及び高さ方向の位置合わせを行うことができる。

さらに、光部品相互の光軸方向の位置合わせのほかに、光部品を上記のガイド溝の光軸方向に略平行でかつ基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、光部品相互の基板表面に対して略平行な方向の位置合わせを行っている。この場合、光部品を当接させるガイド溝のその側面を光部品相互の光軸が水平方向で一致するように予め調整しておけば、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、全方向にわたって簡単に、半導体光源チップと光学レンズ相互の光軸合わせを行うことができる。

また、基板を化学的に、或いは物理的に、又は化学的及び物理的にエッチングすることによりガイド溝を形成している。具体的には、半導体装置の加工に用いる高精度なウエットエッチング技術又はドライエッチング技術を利用することにより、ガイド溝を高精度に形成することが可能である。特に、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板を化学的にエッチングすることにより、上記形状のガイド溝を簡単にかつ高精度に形成することが可能である。このように、本願発明の光半導体装置の製造方法によれば、光部品の搭載基板の簡単な加工で、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、全方向にわたって、光部品、特に、半導体光源チップと光学レンズ相互の高精度の光軸合わせを行うことができる。

この発明の光半導体装置の構成によれば、光部品を搭載する基板に、光軸方向に略直交する側面と光軸方向に略平行でかつ基板表面に対して略垂直な側面と基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝を有している。

したがって、光部品、特に、直方体形状の半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材をガイド溝に収納してガイド溝の側面に当接することで、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、半導体光源チップと光学レンズ相互間で高精度の光軸合わせを行うことができる。

また、この発明の光半導体装置の製造方法の構成によれば、上記形状のガイド溝を形成し、光部品、特に、直方体形状の半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材をガイド溝の光軸方向に略直交する側面に、或いはそれに加えて光部品を上記のガイド溝の光軸方向に略平行でかつ基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、光部品相互の光軸方向の位置合わせを行っている。

この場合、基板を化学的に、或いは物理的に、又は化学的及び物理的にエッチングすることにより上記形状を有するガイド溝を形成することにより、光部品の搭載基板の簡単な加工で、上記形状を有するガイド溝を高精度に形成することが可能である。これにより、光部品、特に、直方体形状の半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材をガイド溝に収納してガイド溝の側面に当接することで、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、光部品、特に、半導体光源チップと光学レンズ相互の高精度の光軸合わせを行うことができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。説明は実施例を用いて具体的に行う。

図１（ａ）、（ｂ）は、この発明の第１の実施の形態である光半導体装置の構成を示す図である。同図（ａ）は、平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の光軸１６に沿う断面図である。

この光半導体装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１１と、複数の光部品とから構成される。

基板１１として、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板が用いられ、光部品として、直方体形状の半導体レーザチップ（半導体光源チップ）１２と直方体形状の光学レンズ部材１３と光ファイバ１４とを備えている。光部品は、相互に光軸１６を合わせ、光学的な結合がとられている。

光部品のうち、半導体レーザチップ１２と光学レンズ部材１３とが、基板１１上に搭載されている。

基板１１には、複数の光部品それぞれの基板１１への搭載位置に複数のガイド溝１８ａ、１８ｂが形成されている。複数のガイド溝１８ａ、１８ｂは、光軸１６方向に直交する側面と、光軸１６方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な側面と、基板１１表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品の少なくとも底部が入り得る広さおよび深さを有している。ガイド溝１８ａ、１８ｂは、光部品の底部が丁度収まるような大きさでもよいし、或いは光軸方向に直交する方向及び光軸１６方向に平行な方向のうち少なくとも何れか一に余裕をもたせ、その方向に光部品を動かし得るような大きさでもよい。この実施の形態では、光軸１６方向に直交する方向で光部品が丁度嵌まり込むような大きさを有し、光軸１６方向に平行な方向のうち少なくとも何れか一に余裕をもたせ、その方向に光部品を動かし得るような大きさを有する。

そして、それぞれのガイド溝１８ａ、１８ｂに、対応する光部品を収納し、ガイド溝１８ａ、１８ｂの底面および側面に直方体形状の光部品の底面および側面を当接させることにより、光部品相互の光軸合わせが行われている。

この点をさらに詳しく述べると、光部品を対応するガイド溝１８ａ、１８ｂに収納することにより、光部品がガイド溝１８ａ、１８ｂの底面に当接するため、ガイド溝１８ａ、１８ｂの深さを光部品に合わせて調整しておくことで基板１１表面に対して略垂直な方向の光軸１６合わせが行われることになる。

また、ガイド溝１８ａ、１８ｂの光軸１６方向に直交する２つの側面のうち何れか一に光部品を当接させることにより、光部品相互の光軸１６方向の位置合わせが行われるようになっている。例えば、ガイド溝１８ａ、１８ｂの光軸１６方向に直交する２つの側面のうち他のガイド溝１８ａ、１８ｂに近い方の側面にそれぞれの光部品を当接する。この場合、光部品を当接させるその側面を光部品相互の光軸１６方向の距離が最適となるように予め調整しておけば、その側面にそれぞれの光部品を当接することにより、光部品相互間の最適な距離が保持されることになる。

さらに、光軸方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な２つの側面のうち何れか一に光部品を当接させることにより、光部品相互で基板１１表面に対して略平行な方向の位置合わせが行われるようになっている。例えば、ガイド溝１８ａ、１８ｂの、光軸１６方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な２つの側面のうち、図面上上側に示されている側面にそれぞれの光部品を当接させる。この場合、光部品を当接させるその側面を光部品相互の光軸１６が水平方向で一致するように予め調整しておけば、基板１１表面に対して略平行な方向の光軸１６合わせが行われることになる。

このようにして、基板１１表面に対して略平行な方向および略垂直な方向の光部品相互の光軸１６が一致することになる。

なお、光ファイバ１４はシリコン基板１１上には搭載されず、シリコン基板１１に隣接して図示しない他の基板などに設置されているが、光学レンズ部材１３が上記のようにしてシリコン基板１１上に搭載されることにより、光学レンズ部材１３と光ファイバ１４との光学的な結合がとられるようになっている。

以上のように、この発明の第１の実施の形態の光半導体装置によれば、光部品を搭載する基板１１に、光軸１６方向に略直交する側面と光軸１６方向に略平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な側面と基板１１表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝１８ａ、１８ｂとを有している。

したがって、直方体形状の半導体レーザチップ１２と直方体形状の光学レンズ部材１３をガイド溝１８ａ、１８ｂに収納し、ガイド溝１８ａ、１８ｂの底面および側面に当接させることで、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、全方向にわたって、光部品、特に、半導体レーザチップ１２と光学レンズ１３相互間の光軸１６合わせを行うことができる。

次に、この発明の第２の実施の形態である、上記の光半導体装置の製造方法について説明する。

まず、基板１１として、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板を準備する。
次いで、その基板１１に対して、直方体形状の半導体レーザチップ１２と直方体形状の光学レンズ部材１３それぞれの搭載位置にそれら光部品を収納するガイド溝１８ａ、１８ｂを形成する。

形成するガイド溝１８ａ、１８ｂは、光軸１６方向に直交する側面と、光軸１６方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な側面と、基板１１表面に対して略平行な底面とを有し、対応する光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有するようなものである。ガイド溝１８ａ、１８ｂは、この実施形態では、光軸１６方向に直交する方向の幅を、対応する光部品が丁度収まるような幅とし、光軸１６方向に平行な方向の幅を、対応する光部品の底部の幅に比べて広く形成するものとする。

そのような形状のガイド溝１８ａ、１８ｂの形成には、半導体装置の加工に使用されるフォトリソグラフィ技術、およびドライ或いはウエットエッチング技術を用い、マスクに基づき、シリコン基板１１を選択的にエッチングする。ドライエッチングの場合には、エッチングガスとして、例えば、アルゴンガスや公知のガスを用い、化学的に、或いは物理的に、又は化学的および物理的にエッチングを行う。ウエットエッチングの場合には、エッチャントとして水酸化カリウム等の強アルカリ、その他公知のものを用い、化学的にエッチングを行う。これにより、シリコン基板１１の面方位（１１０）にしたがって、略垂直な側面を有するガイド溝１８ａ、１８ｂを形成することができる。

この場合、半導体レーザチップ１２と直方体形状の光学レンズ部材１３とはそれぞれ、一般に底面から光軸１６までの高さが異なるため、別々のエッチングを行ってガイド溝１８ａ、１８ｂの深さを搭載する光部品に合わせるようにする。このとき、選択エッチングのためのマスクとして、レジストマスク、或いはシリコン基板１１上に形成した、開口を有するシリコン含有絶縁膜を用いることができる。レジストマスクを用いる場合、レジストマスクを２度形成してそのレジストマスクに基づき、それぞれシリコン基板１１をエッチングし、異なる深さのガイド溝１８ａ、１８ｂを形成する。一方、開口を有するシリコン含有絶縁膜を用いる場合、まずシリコン基板１１上によく知られた熱酸化法或いはＣＶＤ法によりシリコン含有絶縁膜を形成する。続いて、シリコン含有絶縁膜上にレジストマスクを形成した後、レジストマスクに基づき、シリコン含有絶縁膜に全てのガイド溝１８ａ、１８ｂに対応する開口を形成する。その後、シリコン含有絶縁膜の開口を通して２度にわたり、シリコン基板１１をエッチングし、異なる深さのガイド溝１８ａ、１８ｂを形成する。このようにして形成されたガイド溝１８ａ、１８ｂは、半導体装置の加工に使用されるフォトリソグラフィ技術、およびドライ或いはウエットエッチング技術を用いて形成されるので、ガイド溝はμｍオーダの高精度の加工精度を有する。具体的には、加工精度は３μｍ程度となり、半導体レーザ１２と光学レンズ１３の間の相対位置は最悪の場合でも設計値と比較して６μｍ程度のずれですむ。この値は、図２に示す従来例の場合と比較して１／１０であり、加工精度が大幅に改善されている。

次に、ガイド溝１８ａ、１８ｂの光軸１６方向に直交する２つの側面のうち何れか一に光部品を当接することにより、光部品相互の光軸１６方向の光軸合わせを行う。例えば、ガイド溝１８ａ、１８ｂの光軸１６方向に直交する２つの側面のうち他のガイド溝１８ａ、１８ｂに近い方の側面にそれぞれの光部品を当接する。これにより、光部品相互間の最適な距離が保持されることになる。

さらに、光軸１６方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な２つの側面のうち何れか一に光部品を当接させることにより、光部品相互で基板１１表面に対して略平行な方向の位置合わせを行う。例えば、ガイド溝１８ａ、１８ｂの、光軸１６方向に平行でかつ基板１１表面に対して略垂直な２つの側面のうち、図面上上側に示されている側面にそれぞれの光部品を当接する。一方、光部品を対応するガイド溝１８ａ、１８ｂに収納することにより光部品がガイド溝１８ａ、１８ｂの底面に当然に当接し、かつガイド溝１８ａ、１８ｂの深さは光部品に合わせて調整されているため、基板１１表面に対して略垂直な方向の位置合わせが行われる。このように、基板１１表面に対して略平行な方向および略垂直な方向の位置合わせにより、光部品相互の光軸１６が一致することになる。

なお、光ファイバ１４はシリコン基板１１上には搭載されず、シリコン基板１１に隣接して設置されているが、光学レンズ部材１３を上記のようにしてシリコン基板１１上に搭載することにより、光学レンズ部材１３と光ファイバ１４との光学的な結合をとることができる。

以上のようにして作成された光半導体装置では、上記したように、半導体レーザチップ１２と光学レンズ１３の間の相対位置は最悪の場合でも設計値と比較して６μｍ程度のずれですむ。このずれによって、光学レンズ１３の像倍率を３倍とすると、図１に示す集光点１７は光軸１６方向への移動は５４μｍ程度になり、光軸１６と直交する方向への移動は１８μｍ程度になる。これらの値は、図２に示す従来例の場合と比較して、ともに１／１０であり、光半導体装置の性能が大幅に向上する。

以上のように、この発明の第２の実施の形態の光半導体装置の製造方法によれば、基板１１をエッチングすることによりガイド溝１８ａ、１８ｂを形成している。この場合、半導体装置の加工に用いる高精度なエッチング技術を利用することにより、ガイド溝１８ａ、１８ｂを高精度に形成することが可能である。さらに、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板１１を異方性エッチングすることにより、上記形状のガイド溝１８ａ、１８ｂを簡単にかつ高精度に形成することが可能である。

このように、この発明の実施の形態の光半導体装置の製造方法によれば、光部品の搭載基板の簡単な加工で、高い位置合わせ精度を有する実装装置を用いることなく、全方向にわたって、光部品、特に、半導体レーザチップ１２と光学レンズ１３相互間の高精度の位置合わせを行うことができる。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもこの発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、ガイド溝１８ａ、１８ｂの幅は、光軸１６方向に直交する方向には光部品が丁度嵌まり込むような大きさを有し、光軸１６方向に平行な方向には余裕を持たしているが、逆に光軸１６方向に平行な方向には光部品が丁度嵌まり込むような大きさを有し、光軸１６方向に直交する方向には余裕を持たしてもよいし、それらの両方向で光部品が丁度嵌まり込むような大きさとしてもよい。また、他の実施の形態である図２に示すように、ガイド溝１８ｃ、１８ｄの幅は、光軸１６方向に直交する方向及び光軸１６方向に平行な方向の両方向に余裕を持たしてもよい。

基板１１として、（１１０）面方位を有するシリコン基板を用いているが、これに限られない。

また、ガイド溝１８ａ、１８ｂの幅は、の平面形状は、方形状を有するが、これに限られない。光部品を当接させ得る底面及び少なくとも一の側面を有する形状であればよい。

基板に複数の光部品が実装され、該光部品同士で光学的な結合がとられる光半導体装置及びその製造方法に広く適用できる。

同図（ａ）は、この発明の第１の実施の形態である光半導体装置の構成を示す平面図であり、またこの発明の第２の実施の形態である光半導体装置の製造方法について説明する平面図であり、同図（ｂ）は、同じく、同図（ａ）の光軸に沿う断面図である。 同図（ａ）は、この発明の他の実施の形態である光半導体装置の構成を示す平面図であり、同図（ｂ）は、同じく、同図（ａ）の光軸に沿う断面図である。 同図（ａ）は、従来例の光半導体装置の構成す平面図であり、また、従来例である光半導体装置の製造方法について説明する平面図であり、同図（ｂ）は、同じく、同図（ａ）の光軸に沿う断面図である。

符号の説明

１１ シリコン基板（基板）
１２ 半導体レーザチップ（半導体光源チップ）
１３ 光学レンズ（光学レンズ部材）
１４ 光ファイバ
１６ 光軸
１７ 集光点
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ ガイド溝

Claims (9)

1. 複数の光部品を、相互に光軸を合わせ、光学的な結合をとって基板上に搭載してなる光半導体装置において、
   前記複数の光部品それぞれの前記基板への搭載位置に形成され、前記光軸方向に略直交する側面と前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面と前記基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する前記光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有する複数のガイド溝を有し、
   それぞれの前記ガイド溝に、対応する前記光部品が前記ガイド溝の光軸方向に略直交する側面に当接して収納されることにより、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせが行われていることを特徴とする光半導体装置。
2. 前記光部品相互の光軸方向の位置合わせのほかに、前記光部品を前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、前記光部品相互の前記基板表面に対して略平行な方向の位置合わせが行われていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
3. 前記基板は、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板であることを特徴とする請求項１又は２の何れか一に記載の光半導体装置。
4. 前記光部品は、半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の光半導体装置。
5. 複数の光部品を、相互に光軸を合わせ、光学的な結合をとって基板上に搭載する光半導体装置の製造方法において、
   前記複数の光部品それぞれの基板への搭載位置に、前記光軸方向に略直交する側面と前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面と前記基板表面に対して略平行な底面とを有し、対応する前記光部品の少なくとも底部が入り得る広さ及び深さを有するガイド溝を形成し、
   前記光部品を前記ガイド溝に収納し、前記ガイド溝の光軸方向に略直交する側面に当接することにより、前記光部品相互の光軸方向の位置合わせを行うことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
6. 前記光部品相互の光軸方向の位置合わせのほかに、前記光部品を前記光軸方向に略平行でかつ前記基板表面に対して略垂直な側面に当接することにより、前記光部品相互の前記基板表面に対して略平行な方向の位置合わせを行うことを特徴とする請求項５記載の光半導体装置の製造方法。
7. 前記基板は、面方位（１１０）の表面を有するシリコン基板であることを特徴とする請求項５又は６の何れか一に記載の光半導体装置の製造方法。
8. 前記ガイド溝は、前記基板を化学的に、或いは物理的に、又は化学的及び物理的にエッチングすることにより形成することを特徴とする請求項７記載の光半導体装置の製造方法。
9. 前記光部品は、半導体光源チップと直方体形状の光学レンズ部材であることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一に記載の光半導体装置の製造方法。

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