JP2014186262A - Integrated optical circuit device - Google Patents

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Yusuke Nasu
悠介 那須
Masao Kurata
優生 倉田
Shinichi Aozasa
真一 青笹
Munehisa Tamura
宗久 田村
Ryoichi Kasahara
亮一 笠原
Mikitaka Itou
幹隆 井藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated optical circuit device which offers both air-tightness and a heat discharging property and can be made compact.SOLUTION: An integrated optical circuit device of the present invention includes: a substrate 12; an optical waveguide 17 (which comprises a core section 16 and a cladding section 14) formed on the substrate 12; a mirror 18 provided at an end of the optical waveguide 17; a PD 22 provided on the optical waveguide 17; an electrical amplifier 26; an airtight lid 27; and electrical wiring 28. The electrical amplifier 26 is mounted on a surface (or back surface) of the substrate 12 on the opposite side of a surface (front surface) having the optical waveguide 17 laminated thereon. The electrical amplifier 26 is sealed by the airtight lid 27. A through via hole 30 is provided to electrically connect the PD 22 and the electrical amplifier 26.

Description

本発明は、集積型光回路素子に関し、詳細には、光通信や光情報処理の分野で用いられる、平面光波回路とフォトダイオード（本明細書では、「ＰＤ」ともいう）などの受光素子とから構成される集積型光回路素子に関する。   The present invention relates to an integrated optical circuit element, and more particularly, to a light receiving element such as a planar lightwave circuit and a photodiode (also referred to as “PD” in this specification) used in the fields of optical communication and optical information processing. It is related with the integrated optical circuit element comprised from these.

近年、光ファイバ伝送の普及に伴い、多数の光機能素子を高密度に集積する技術が求められている。その技術の一つとして、石英系平面光波回路（本明細書では、「ＰＬＣ」（Planar Lightwave Circuit）ともいう）が知られている。ＰＬＣは低損失、高信頼性、および高い設計自由度といった優れた特徴を有し、複合機能一体集積のプラットフォームとして有望である。   In recent years, with the spread of optical fiber transmission, a technique for integrating a large number of optical functional elements at a high density is required. As one of such techniques, a quartz-based planar lightwave circuit (also referred to as “PLC” (Planar Lightwave Circuit) in this specification) is known. The PLC has excellent characteristics such as low loss, high reliability, and high design flexibility, and is promising as a platform for integrating multiple functions.

実際に伝送端局における光受信装置にはＰＤなどの受光素子からなる光モジュールや、レーザーダイオード（本明細書では、「ＬＤ」ともいう）などの発光素子と、合分波器、分岐・結合器、光変調器などの機能素子が形成されたＰＬＣとが光結合により実装されている。   Actually, the optical receiver at the transmission terminal station includes an optical module including a light receiving element such as a PD, a light emitting element such as a laser diode (also referred to as “LD” in this specification), a multiplexer / demultiplexer, a branching / combining unit. And a PLC on which functional elements such as an optical modulator and an optical modulator are formed are mounted by optical coupling.

また、例えば、波長多重分割伝送方式におけるノード装置においては、ＰＬＣ中の複数の光導波路についての光強度を監視するために、多数のＰＤが集積化されて実装されている。   Further, for example, in a node device in the wavelength division multiplexing transmission system, a large number of PDs are integrated and mounted in order to monitor the light intensity of a plurality of optical waveguides in the PLC.

光導波路と受（発）光素子の光結合を可能とする構造として、図１に示すような構造が提案されている。図１は、従来技術に係る、光を反射してＰＤに結合させるミラーを備えた構造を示す図である。   A structure as shown in FIG. 1 has been proposed as a structure that enables optical coupling between an optical waveguide and a light receiving (emitting) light element. FIG. 1 is a diagram showing a structure including a mirror that reflects light and couples it to a PD according to the prior art.

図１に示す構造は、基板１２と、基板１２上の光導波路１７（光導波路１７は、コア部１６およびクラッド部１４から構成される）と、光導波路１７端に設けられたミラー１８と、光導波路１７上に設置されたＰＤ２２（ＰＤ２２は、ＰＤ受光部２０を備える）とから構成される。   The structure shown in FIG. 1 includes a substrate 12, an optical waveguide 17 on the substrate 12 (the optical waveguide 17 includes a core portion 16 and a cladding portion 14), a mirror 18 provided at the end of the optical waveguide 17, It is comprised from PD22 (PD22 is provided with PD light-receiving part 20) installed on the optical waveguide 17. FIG.

基板１２として、Ｓｉ基板等を使用することができる。コア部１６を伝搬する光は、ミラー１８で反射されて光路を変換され、ＰＤ２２のＰＤ受光部２０に結合する。ＰＤ受光部２０に結合した光は、ＰＤ２２で電気信号に変換される。   As the substrate 12, a Si substrate or the like can be used. The light propagating through the core unit 16 is reflected by the mirror 18 to change the optical path, and is coupled to the PD light receiving unit 20 of the PD 22. The light coupled to the PD light receiving unit 20 is converted into an electric signal by the PD 22.

このような構造は、異方性エッチングにより光導波路に斜めの溝（本明細書では、「ミラー溝」ともいう）を設け、この斜めの溝の側面に、金属や多層膜を堆積させることで作製することができる。堆積させた金属または多層膜を、基板面に対して垂直方向に光路を変換する反射面とすることで、ミラーを作製することができる（非特許文献１を参照）。   In such a structure, an oblique groove (also referred to as “mirror groove” in this specification) is provided in the optical waveguide by anisotropic etching, and a metal or a multilayer film is deposited on the side surface of the oblique groove. Can be produced. A mirror can be manufactured by using the deposited metal or multilayer film as a reflective surface that changes the optical path in a direction perpendicular to the substrate surface (see Non-Patent Document 1).

ＰＤで変換された電気信号は微弱であるため、後段に電気増幅器を接続して増幅する必要があることに留意する。図２に、図１に示した構造を含んだ、集積型光回路素子の斜視図を示す。   Note that since the electrical signal converted by the PD is weak, it is necessary to amplify it by connecting an electrical amplifier in the subsequent stage. FIG. 2 is a perspective view of an integrated optical circuit element including the structure shown in FIG.

図２に示す集積型光回路素子は、ＰＤ２２の後段に電気増幅器２６を備える。ＰＤ２２と電気増幅器２６とは、Ａｕ等のワイヤ２４を用いたワイヤボンディングにより接続される。   The integrated optical circuit element shown in FIG. 2 includes an electric amplifier 26 at the subsequent stage of the PD 22. The PD 22 and the electric amplifier 26 are connected by wire bonding using a wire 24 such as Au.

光導波路１７を伝搬する光は、ミラー１８で反射されて光路を変換され、ＰＤ２２のＰＤ受光部に結合する。ＰＤ受光部に結合した光は、ＰＤ２２で電気信号に変換され、電気増幅器２６で増幅される。電気増幅器２６で増幅された電気信号が、電気配線２８で伝送される。   The light propagating through the optical waveguide 17 is reflected by the mirror 18 to change the optical path, and is coupled to the PD light receiving unit of the PD 22. The light coupled to the PD light receiving unit is converted into an electric signal by the PD 22 and amplified by the electric amplifier 26. The electric signal amplified by the electric amplifier 26 is transmitted through the electric wiring 28.

なお、図１および図２では、コア部１６が伸長する方向がｘ軸方向、光導波路１７が積層される基板１２の法線方向がｚ軸方向、ｘ軸およびｚ軸に垂直な方向がｙ軸方向となるように座標軸を設定している。この座標軸は、以後の説明においても同様に設定されるものとする。   1 and 2, the direction in which the core portion 16 extends is the x-axis direction, the normal direction of the substrate 12 on which the optical waveguide 17 is laminated is the z-axis direction, and the direction perpendicular to the x-axis and the z-axis is y. Coordinate axes are set to be in the axial direction. This coordinate axis is assumed to be set similarly in the following description.

ここで、電気増幅器に関し、（１）電気増幅器は信頼性の観点から気密封止を必要とすること、および、（２）電気増幅器における発熱が大きいこと、には留意する必要がある。従って、図２に示したような集積型光回路素子において、気密性と放熱性とを兼ね備え、かつ、小型な集積型回路を実現することが従来からの課題としてあった。   Here, regarding the electric amplifier, it is necessary to pay attention to (1) that the electric amplifier requires hermetic sealing from the viewpoint of reliability and (2) that the electric amplifier generates a large amount of heat. Therefore, in the integrated optical circuit element as shown in FIG. 2, it has been a conventional problem to realize a small integrated circuit having both airtightness and heat dissipation.

従来技術として、小型化のために、光導波路上（クラッド上）にＬＤ等の半導体素子を実装し、気密のために蓋をする方法がある（特許文献１を参照）。   As a conventional technique, there is a method in which a semiconductor element such as an LD is mounted on an optical waveguide (on a clad) for miniaturization, and a lid is sealed for airtightness (see Patent Document 1).

特許文献１に記載の発明では、図３に示すように、光素子（ＬＤ）１２５等の長期信頼性に劣る素材が搭載される切り欠き部１２３を囲むように上部クラッド層１２２ｃ内部に表面平坦化層１３１を設け、この表面平坦化層１３１によって切り欠き部１２３周囲の上部クラッド層１２２ｃ表面を平らにする。この平らになった領域に固定剤を介して封止蓋を固定し、切り欠き部１２３を局所的に気密封止する。この際、封止蓋は平担なクラッド表面に固定され、封止蓋とクラッド表面との間隙を極めて薄く設定できるので、固定剤の量を最小限にでき、例えば固定剤として樹脂を用いた場合にも優れた防湿効果を発揮できる。   In the invention described in Patent Document 1, as shown in FIG. 3, the surface of the upper clad layer 122c is flattened so as to surround the notch portion 123 on which a material having inferior long-term reliability such as an optical element (LD) 125 is mounted. The surface flattening layer 131 flattens the surface of the upper clad layer 122c around the notch 123. A sealing lid is fixed to the flattened region via a fixing agent, and the notch 123 is hermetically sealed locally. At this time, the sealing lid is fixed to the flat clad surface, and the gap between the sealing lid and the clad surface can be set very thin, so that the amount of the fixing agent can be minimized, for example, a resin is used as the fixing agent. In some cases, the moisture-proof effect can be demonstrated.

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、光導波路の材料自体のガス透過性が高いため、十分な気密性を確保することができず、実装された光素子の信頼性を確保することができないという問題があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, since the gas permeability of the optical waveguide material itself is high, sufficient airtightness cannot be ensured, and the reliability of the mounted optical element cannot be ensured. There was a problem.

そこで、蓋や光回路の表面にガス透過性の低いガスバリア膜を付けることで、気密性を確保することが報告されている（特許文献２を参照）。   Therefore, it has been reported that air tightness is ensured by attaching a gas barrier film having low gas permeability to the surface of the lid or the optical circuit (see Patent Document 2).

図４に示すように、特許文献２に記載の光集積回路は、ガスバリア性を有する薄膜が形成されたコア２１２ａ及びクラッド２１２ｂからなる光導波路２１２と、第１の面において、コアを含む所定の領域を囲むように形成された凸部を有し、薄膜が形成されたキャップと、光導波路の第２の面において、コアと光学的に接続する位置に実装された光素子と光導波路の第２の面において、光素子に電気的に接続されるメタル配線とを備えている。キャップと光導波路との実装の際に、光導波路とキャップとが半田により接合することにより気密封止された空隙を形成し、気密封止された空隙に光素子が位置している。   As shown in FIG. 4, the optical integrated circuit described in Patent Document 2 includes an optical waveguide 212 composed of a core 212a and a clad 212b on which a thin film having gas barrier properties is formed, and a predetermined surface including a core on the first surface. A cap having a convex portion formed so as to surround the region, and a second surface of the optical waveguide mounted on the second surface of the optical waveguide at a position optically connected to the core. On the second surface, a metal wiring electrically connected to the optical element is provided. When the cap and the optical waveguide are mounted, the optical waveguide and the cap are joined by solder to form a hermetically sealed gap, and the optical element is located in the hermetically sealed gap.

しかしながら、特許文献２に記載の発明では、局所的に封止された部分の外部にある光導波路から内部の光素子に光を結合させなければならず、光は必ずガスバリア膜を透過しなければならない。従って、特許文献２に記載の発明には、光特性が劣化するという問題があった。   However, in the invention described in Patent Document 2, light must be coupled from the optical waveguide outside the locally sealed portion to the internal optical element, and the light must be transmitted through the gas barrier film. Don't be. Therefore, the invention described in Patent Document 2 has a problem that optical characteristics deteriorate.

特開平１０―３０８５５５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-308555 特開２００７―３２８２０１号公報JP 2007-328201 A

Kurata, Yu; Nasu, Yusuke; Tamura, Munehisa; Yokoyama, Haruki; Muramoto, Yoshifumi, “Heterogeneous Integration of High-Speed InP PDs on Silica-Based Planar Lightwave Circuit Platform”, Proc. ECOC2011, Th.12, LeSaleve.5, (2011)Kurata, Yu; Nasu, Yusuke; Tamura, Munehisa; Yokoyama, Haruki; Muramoto, Yoshifumi, “Heterogeneous Integration of High-Speed InP PDs on Silica-Based Planar Lightwave Circuit Platform”, Proc. ECOC2011, Th.12, LeSaleve.5 , (2011)

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、電気増幅器の気密性および排熱性を両立し、かつ、全体的に小型化可能な集積型光回路素子を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an integrated optical circuit element that achieves both airtightness and exhaust heat performance of an electric amplifier and can be reduced in size as a whole. is there.

本発明は、基板と、基板上の、クラッド部およびコア部から構成された光導波路と、光導波路を伝搬する光を反射するための、光導波路の端部に設けられたミラーと、光導波路上の、ミラーで反射された光が結合するための、フォトダイオードと、フォトダイオードからの電気信号を増幅するための、電気増幅器とを備えた集積型光回路素子であって、電気増幅器は、光導波路が構成された基板の面と反対側の面上に実装され、蓋で封止されたことを特徴とする。   The present invention includes a substrate, an optical waveguide composed of a clad portion and a core portion on the substrate, a mirror provided at an end of the optical waveguide for reflecting light propagating through the optical waveguide, an optical waveguide, An integrated optical circuit element comprising a photodiode for coupling light reflected by a mirror on a path, and an electric amplifier for amplifying an electric signal from the photodiode, the electric amplifier comprising: The optical waveguide is mounted on a surface opposite to the surface of the substrate on which the optical waveguide is formed, and is sealed with a lid.

本発明の一実施形態は、反対側の面または蓋の何れかに、電気増幅器を実装するための空間として、窪みを備えたことを特徴とする。   One embodiment of the present invention is characterized in that a recess is provided as a space for mounting an electric amplifier on either the opposite surface or the lid.

本発明の一実施形態において、フォトダイオードおよび電気増幅器は、貫通ビア、ワイヤ、またはこれらの組み合わせにより電気的に接続されたことを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, the photodiode and the electric amplifier are electrically connected by through vias, wires, or a combination thereof.

本発明に係る構造を利用すれば、電気増幅器の気密性および排熱性を両立し、かつ、全体的に小型化可能な集積型光回路素子を提供することができる。   By utilizing the structure according to the present invention, it is possible to provide an integrated optical circuit element that achieves both airtightness and exhaust heat performance of an electric amplifier and can be miniaturized as a whole.

従来技術に係る、光を反射してＰＤに結合させるミラーを備えた構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure provided with the mirror which reflects light and it couple | bonds with PD based on a prior art. 従来技術に係る、図１に示した構造を含む集積型光回路素子の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an integrated optical circuit element including the structure shown in FIG. 1 according to the prior art. 従来技術に係る、集積型光回路素子の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an integrated optical circuit element according to the prior art. 従来技術に係る、集積型光回路素子の構造を説明する図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。It is a figure explaining the structure of the integrated optical circuit element based on a prior art, (a) is a perspective view, (b) is sectional drawing. 本発明の第１の実施形態に係る、集積型光回路素子の構造を説明する図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線Ａ−Ａ’における断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the structure of the integrated optical circuit element based on the 1st Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is the cross section in sectional line AA 'of (a). FIG. 本発明の第１の実施形態に係る、集積型光回路素子の作製工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the integrated optical circuit element based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る、集積型光回路素子の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the integrated optical circuit element based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る、集積型光回路素子の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the integrated optical circuit element based on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図５に示すように、本実施形態に係る集積型光回路素子は、基板１２と、基板１２上の光導波路１７（光導波路１７は、コア部１６およびクラッド部１４から構成される）と、光導波路１７端に設けられたミラー１８と、光導波路１７上に設置されたＰＤ２２と、電気増幅器２６と、気密用の蓋２７と、電気配線２８とから構成される。 (First embodiment)
As shown in FIG. 5, the integrated optical circuit element according to the present embodiment includes a substrate 12 and an optical waveguide 17 on the substrate 12 (the optical waveguide 17 includes a core portion 16 and a cladding portion 14). A mirror 18 provided at the end of the optical waveguide 17, a PD 22 installed on the optical waveguide 17, an electric amplifier 26, an airtight lid 27, and an electric wiring 28 are configured.

基板１２として、Ｓｉ基板等を使用することができる。光導波路１７において光信号処理用の光回路が形成される。コア部１６を伝搬する光は、ミラー１８で反射されて光路を変換されてＰＤ２２に結合し、ＰＤ２２で電気信号に変換される。   As the substrate 12, a Si substrate or the like can be used. An optical circuit for optical signal processing is formed in the optical waveguide 17. The light propagating through the core portion 16 is reflected by the mirror 18 and converted in the optical path, coupled to the PD 22, and converted into an electric signal by the PD 22.

本発明では、光導波路１７がその上に積層される基板１２の面（本明細書では「表面」ともいう）と反対側の面（本明細書では「裏面」ともいう）に、電気増幅器２６が実装される。電気増幅器２６は気密のために蓋２７で封止される。   In the present invention, the electric amplifier 26 is provided on the surface (also referred to as “back surface” in this specification) opposite to the surface (also referred to as “front surface” in this specification) of the substrate 12 on which the optical waveguide 17 is laminated. Is implemented. The electric amplifier 26 is sealed with a lid 27 for airtightness.

ＰＤ２２と電気増幅器２６とは、電気的に接続される。図５に示す例では、貫通ビア３０を、光導波路１７表面（すなわちクラッド部１４表面）と、電気増幅器２６との間に設けることで、ＰＤ２２と電気増幅器２６との間の、電気的接続を実現している。   The PD 22 and the electric amplifier 26 are electrically connected. In the example shown in FIG. 5, the through via 30 is provided between the surface of the optical waveguide 17 (that is, the surface of the clad portion 14) and the electric amplifier 26, so that electrical connection between the PD 22 and the electric amplifier 26 is established. Realized.

電気増幅器２６から生じる熱を排熱することを考慮すると、気密用の蓋２７の熱伝導性は高い方が良い。気密性、熱伝導性、および材料の親和性等の観点から、蓋２７として、Ｓｉ基板等を利用することが望ましい。金属蓋を利用する場合は、材料として熱膨張の少ないコバール等を利用することが望ましい。   Considering that the heat generated from the electric amplifier 26 is exhausted, it is better that the airtight lid 27 has a higher thermal conductivity. It is desirable to use a Si substrate or the like as the lid 27 from the viewpoint of hermeticity, thermal conductivity, and material compatibility. When using a metal lid, it is desirable to use Kovar or the like with a low thermal expansion as a material.

本実施形態では、電気増幅器２６を実装する空間を、基板１２に窪みを設けることで、実現している。   In this embodiment, the space for mounting the electric amplifier 26 is realized by providing a recess in the substrate 12.

本発明では、気密された空間がガス透過性の高い光導波路１７と接しない。従って、従来技術と比較して高い気密性を実現することができる。   In the present invention, the airtight space does not contact the optical waveguide 17 having high gas permeability. Therefore, it is possible to realize high airtightness compared with the conventional technique.

また、本発明では、電気増幅器２６で生じた熱は、高い熱伝導性を持つ基板１２および蓋２７を通じて排熱されるので高い排熱性を実現することができる。   Further, in the present invention, the heat generated in the electric amplifier 26 is exhausted through the substrate 12 and the lid 27 having high thermal conductivity, so that high heat exhaustion can be realized.

さらに、本発明では、基板の裏面に電気増幅器２６を実装するので、素子の小型化にも資する。   Furthermore, in the present invention, since the electric amplifier 26 is mounted on the back surface of the substrate, it contributes to miniaturization of the element.

本実施形態に係る集積型光回路素子の作製工程は以下のとおりである。   The manufacturing process of the integrated optical circuit device according to this embodiment is as follows.

先ず、第１ステップで、ウェハプロセスにて、基板１２上に光導波路１７層を堆積させ光回路を形成する（図６（ａ）を参照）。   First, in the first step, an optical circuit is formed by depositing an optical waveguide 17 layer on the substrate 12 by a wafer process (see FIG. 6A).

次に、第２ステップで、光導波路１７上にＰＤ２２を形成する（図６（ｂ）を参照）。   Next, in a second step, the PD 22 is formed on the optical waveguide 17 (see FIG. 6B).

次に、第３ステップで、異方性エッチングにより斜めの溝を形成し、この斜めの溝において露出した導波路端部に金属を蒸着し、高反射率のミラー１８を形成する。蒸着する金属として、Ａｕ等を使用することができる（図６（ｃ）を参照）。   Next, in a third step, an oblique groove is formed by anisotropic etching, and a metal is vapor-deposited on the end of the waveguide exposed in the oblique groove, thereby forming a mirror 18 having a high reflectivity. Au or the like can be used as a metal to be deposited (see FIG. 6C).

次に、第４ステップで、光導波路１７表面から光導波路１７内部を貫通して基板１２表面に至るビアホールを形成する（図６（ｄ）を参照）。   Next, in a fourth step, a via hole that penetrates from the surface of the optical waveguide 17 to the surface of the substrate 12 is formed (see FIG. 6D).

次に、第５ステップで、基板１２の裏面に窪みを形成し、できた窪みから基板１２表面に至るビアホールを形成して、光導波路１７および基板１２を貫通する貫通ビア３０を形成する（図６（ｅ）を参照）。ビアホールを金などの金属メッキや導電性フィラー等で充填することで、導電性の貫通ビアとする。   Next, in a fifth step, a recess is formed on the back surface of the substrate 12, a via hole extending from the formed recess to the surface of the substrate 12 is formed, and a through via 30 penetrating the optical waveguide 17 and the substrate 12 is formed (FIG. 6 (e)). By filling the via hole with a metal plating such as gold or a conductive filler, a conductive through via is formed.

次に、第６ステップで、電気配線２８を形成する（図６（ｆ）を参照）。   Next, in the sixth step, the electrical wiring 28 is formed (see FIG. 6F).

次に、第７ステップで、窪みに電気増幅器２６を実装する（図６（ｇ）を参照）。電気増幅器２６と貫通ビア３０との間の電気的接続は、フリップチップによるバンプや半田を用いた接続、ワイヤボンディング等により行う。   Next, in a seventh step, the electric amplifier 26 is mounted in the recess (see FIG. 6G). The electrical connection between the electric amplifier 26 and the through via 30 is performed by connection using a flip chip bump or solder, wire bonding, or the like.

次に、第８ステップで、電気増幅器２６を蓋２７で封止する（図６（ｈ）を参照）。   Next, in the eighth step, the electric amplifier 26 is sealed with a lid 27 (see FIG. 6H).

最後に、第９ステップで、ダイシングによりウェハをチップ化する（図示せず）。なお、第８ステップと第９ステップの順番は逆でもよい。   Finally, in the ninth step, the wafer is formed into chips by dicing (not shown). Note that the order of the eighth step and the ninth step may be reversed.

図５および図６に示した例では、光導波路表面側と基板裏面側との間の電気的接続を貫通ビアで実現した。しかし、図７に示すように、光導波路１７表面側と基板１２裏面側との間の電気的接続を、貫通ビア３０とワイヤ２４との組み合わせによって実現してもよい。なお、図７に示すように、電気増幅器２６と電気配線２８との間の電気的接続も、貫通ビア３０とワイヤ２４との組み合わせによって実現することができる。   In the example shown in FIGS. 5 and 6, the electrical connection between the optical waveguide front surface side and the substrate back surface side is realized by through vias. However, as shown in FIG. 7, the electrical connection between the front surface side of the optical waveguide 17 and the back surface side of the substrate 12 may be realized by a combination of the through via 30 and the wire 24. As shown in FIG. 7, the electrical connection between the electric amplifier 26 and the electric wiring 28 can also be realized by a combination of the through via 30 and the wire 24.

（第２の実施形態）
（第１の実施形態）では、基板の裏面に窪みを形成することで、電気増幅器を設置する空間を得た。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, a space for installing the electric amplifier was obtained by forming a recess on the back surface of the substrate.

本実施形態では、図８に示すように、蓋２７に窪みを形成することで、電気増幅器２６を設置する空間を得ている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a space for installing the electric amplifier 26 is obtained by forming a recess in the lid 27.

本実施形態では、蓋に窪み構造があるため、基板１２裏面からビア形成を１回行うことで、基板１２および光導波路１７を貫通する貫通ビア３０を形成することができる。   In the present embodiment, since the lid has a hollow structure, the through via 30 penetrating the substrate 12 and the optical waveguide 17 can be formed by forming the via once from the back surface of the substrate 12.

１２ 基板
１４ クラッド部
１６ コア部
１７ 光導波路
１８ ミラー
２０ ＰＤ受光部
２２ ＰＤ
２４ ワイヤ
２６ 電気増幅器
２７ 蓋
２８ 電気配線
３０ 貫通ビア
１２１ 基板
１２２ 埋め込み型光導波路
１２２ａ コア
１２２ｂ 下部クラッド層
１２２ｃ 上部クラッド層
１２３ 切り欠き部
１２３ａ 底面
１２３ｂ 側壁
１２４ 電極
１２５ ＬＤ
１２６，１２７ 電気配線
１３１ クラッド内部に形成された表面平坦化層
２１１ 基板
２１２ 光導波路
２１２ａ コア
２１２ｂ クラッド
２１３ 溝部
２１３ａ 底面
２１３ｂ 側面
２１４、２１６ メタル配線
２１５ 光素子
２１７、 ワイヤボンディング
２１８、２０１−２０、２０１−２１、２２２ ガスバリア層
２１９ キャップ
２０１−２２ 半田 12 Substrate 14 Clad part 16 Core part 17 Optical waveguide 18 Mirror 20 PD light receiving part 22 PD
24 Wire 26 Electric amplifier 27 Lid 28 Electrical wiring 30 Through via 121 Substrate 122 Embedded optical waveguide 122a Core 122b Lower cladding layer 122c Upper cladding layer 123 Notch 123a Bottom surface 123b Side wall 124 Electrode 125 LD
126, 127 Electric wiring 131 Surface planarization layer 211 formed inside the clad 211 Substrate 212 Optical waveguide 212a Core 212b Cladding 213 Groove 213a Bottom surface 213b Side surface 214, 216 Metal wiring 215 Optical element 217, Wire bonding 218, 201-20, 201 -21, 222 Gas barrier layer 219 Cap 201-22 Solder

Claims (3)

基板と、
前記基板上の、クラッド部およびコア部から構成された光導波路と、
前記光導波路を伝搬する光を反射するための、前記光導波路の端部に設けられたミラーと、
前記光導波路上の、前記ミラーで反射された光が結合するための、フォトダイオードと、
前記フォトダイオードからの電気信号を増幅するための、電気増幅器と
を備えた集積型光回路素子であって、
前記電気増幅器は、前記光導波路が構成された前記基板の面と反対側の面上に実装され、蓋で封止されたことを特徴とする集積型光回路素子。 A substrate,
An optical waveguide composed of a clad part and a core part on the substrate;
A mirror provided at an end of the optical waveguide for reflecting light propagating through the optical waveguide;
A photodiode on the optical waveguide for coupling light reflected by the mirror; and
An integrated optical circuit element comprising an electric amplifier for amplifying an electric signal from the photodiode,
The integrated optical circuit element, wherein the electrical amplifier is mounted on a surface opposite to the surface of the substrate on which the optical waveguide is formed, and is sealed with a lid. 前記反対側の面または前記蓋の何れかに、前記電気増幅器を実装するための空間として、窪みを備えたことを特徴とする請求項１に記載の集積型光回路素子。   2. The integrated optical circuit element according to claim 1, wherein a hollow is provided as a space for mounting the electric amplifier on either the opposite surface or the lid. 3. 前記フォトダイオードおよび前記電気増幅器は、貫通ビア、ワイヤ、またはこれらの組み合わせにより電気的に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の集積型光回路素子。   2. The integrated optical circuit element according to claim 1, wherein the photodiode and the electric amplifier are electrically connected by a through via, a wire, or a combination thereof.
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