JP2995521B2 - 半導体レーザモジュールの製造方法 - Google Patents
半導体レーザモジュールの製造方法Info
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Description
イバとを同一基板上で結合する半導体レーザモジュール
の製造方法に関する。
アレイとを結合する従来の方法を示す。図中、21は半
導体レーザアレイであり、22はシリコン基板であり、
23は光ファイバ24を固定するV溝であり、25は半
導体レーザと接続される電極である。26は半導体レー
ザアレイ21の横方向位置合わせ用凸部であり、27は
縦方向位置合わせ用凸部である。半導体レーザアレイ2
1には凹部28が形成され、この凹部28と横方向位置
合わせ用凸部26とを係合させ、また、半導体レーザア
レイ21の側面を縦方向位置合わせ用凸部27に接触さ
せることで半導体レーザアレイ21と光ファイバ24と
を位置合わせした後半導体レーザアレイ21と電極25
とをハンダで固着する。この構造は、半導体レーザを固
定するヒートシンクと光ファイバを固定する治具とがシ
リコン基板22をもって一体に形成されているため結合
の信頼性が向上するとゝもに、モジュールが小型にな
り、製造工程が簡単になり、部品点数が少なくなるとい
う特徴がある。
る半導体レーザ位置合わせ用凸部26・27の厚さは、
通常20〜30μm必要である。この程度の厚さを有す
る凸部を1μmという高い精度で加工することは困難で
ある。その結果、半導体レーザアレイ21と光ファイバ
24との間で位置ずれが生じ、光結合効率が低下すると
いう問題がある。また、凸部27が半導体レーザの発光
端面に接触するため、発光端面の状態を劣化させるおそ
れがある。
にあり、半導体レーザと光ファイバとの位置合わせ精度
を向上して光結合効率の高い半導体レーザモジュールを
製造する方法を提供することにある。
(1)上に半導体レーザ(12)と光ファイバ(16)
とを実装する半導体レーザモジュールの製造方法におい
て、前記の基板(1)上に光ファイバ実装用の溝(3
1)を形成し、同時に、この光ファイバ実装用の溝(3
1)の中心線の延長上にあたる前記の基板(1)上に1
個の溝マーカ(41)を形成し、また、前記の半導体レ
ーザ(12)の裏面に、活性層(15)を挟んで両側に
等間隔に2個のマーカ(13)を形成し、前記の基板
(1)の表面を鏡面にして前記の半導体レーザ(12)
の裏面に形成された2個のマーカ(13)を前記の基板
(1)の表面で反射させて観測し、この2個のマーカ
(13)の中心と前記の溝マーカ(41)とを一致させ
て前記の半導体レーザ(12)と前記の光ファイバ(1
6)とを位置合わせする半導体レーザモジュールの製造
方法によって達成される。
防ぐには、前記の基板(1)上に形成する溝マーカ(4
1)を前記の光ファイバ実装用の溝(31)の中心線の
延長上にこの中心線を挟んで等間隔に2個形成し、前記
の半導体レーザ(12)の裏面に形成された2個のマー
カ(14)の中心と前記の2個の溝マーカ(41)の中
心とを一致させて前記の半導体レーザ(12)と前記の
光ファイバ(16)とを位置合わせするとよい。
用V溝31と半導体レーザ12の位置合わせ用のV溝マ
ーカ41とはフォトリソグラフィー技術を使用して形成
することができるため、光ファイバ固定用V溝31と半
導体レーザ位置合わせ用V溝マーカ41との間の位置関
係を1μm以下の精度で形成することができる。また、
半導体レーザ12の裏面に形成されるマーカ、例えば図
1に示すような溝状の凹部13、あるいは、図2に示す
ような金属パターン等からなる凸部14もフォトリソグ
ラフィー技術により1μm以下の精度で半導体レーザ1
2のストライプ状の活性層15の両側に等間隔に形成す
ることができる。
レーザ12に形成されたマーカ13または14を基板表
面で反射させて基板1上に形成されている位置合わせ用
V溝マーカ41と一緒に可視光で観察できるため、半導
体レーザの2個のマーカ13または14の中心を図1に
示すように基板1上に形成された位置合わせ用V溝マー
カ41に合わせるか、または、図2に示すように2個の
位置合わせ用V溝マーカ41の中心に合わせれば、1μ
m以下の高い精度で位置合わせが可能になり、光結合効
率の高い半導体レーザモジュールを製造することがで
き、作業効率も向上する。
レーザアレイを実装する場合には、位置合わせ用V溝マ
ーカ41は図1に示すようにそれぞれの半導体レーザに
対して1個でよいが、半導体レーザ単体を実装する場合
には、半導体レーザの回転ずれを防ぐため、位置合わせ
用V溝マーカ41は図2に示すように2個設けることが
好ましい。
係る半導体レーザモジュールの製造方法について説明す
る。
0℃の温度に加熱して熱酸化し、(100)面上に1μ
m厚のSiO2 膜2を形成する。次いで、フォトリソグ
ラフィー法を使用して光ファイバ固定用V溝形成領域3
と光ファイバ固定用V溝の中心線の延長上に形成される
半導体レーザの位置合わせ用V溝マーカ形成領域4とア
ース接続部形成領域5とに開口を有するフォトレジスト
マスク(図示せず。)を形成し、CF4 ガスを使用して
なす反応性イオンエッチング法を使用して露出するSi
O2 膜2をエッチング除去した後、フォトレジストマス
クを酸素灰化により除去する。この結果、図に斜線を施
した領域のシリコン基板1上にSiO2 膜2が形成され
る。
をウェットエッチングし、光ファイバ固定用のV溝31
と半導体レーザ位置合わせ用V溝マーカ41とを形成す
る。なお、アース接続部51のシリコン基板も同時にエ
ッチングされるがさしつかえない。
5000Å厚の金層とを順次積層してチタン/金積層膜
を形成し、フォトリソグラフィー法を使用して半導体レ
ーザ実装用電極形成領域6とアース接続部51と光ファ
イバをハンダ固定する領域7とにレジスト膜(図示せ
ず。)を形成し、露出するチタン/金積層膜をウェット
エッチングにより除去した後、レジスト膜をアセトンに
より除去する。この結果、図に斜線を施した領域にチタ
ン/金積層膜が形成される。
オフ法を使用して金錫ハンダ層8を形成する。
の金属パターン14等よりなるマーカが形成されている
半導体レーザアレイ9を半導体レーザ固定領域上に移送
し、鏡面化されたシリコン基板表面で反射する半導体レ
ーザのマーカ13または14とシリコン基板1の表面に
形成された位置合わせ用V溝マーカ41とを顕微鏡によ
り観測しながら位置合わせして半導体レーザアレイ9を
半導体レーザ固定領域の金錫ハンダ層8上に載置し、3
10℃の温度に加熱して金錫ハンダ層8を溶融・固化し
て固着する。次に、金のボンディングワイヤ10により
半導体レーザアレイ9の共通接地電極をアース接続部5
1に接続する。最後に、金コートした光ファイバアレイ
11を錫ハンダを使用してV溝31に固定する。
の測定結果を図7に示す。V溝の幅を変えると光ファイ
バの高さが変わって半導体レーザとの光軸がずれ、結合
損失が変化する。実験に使用した光ファイバと半導体レ
ーザのスポットサイズはそれぞれ5μmと1μmであ
る。このように滑らかに変化するグラフが得られるとい
うことは、半導体レーザと光ファイバとの光軸が水平方
向において精度よく一致していることを示している。V
溝の幅を変えて光軸を垂直方向に一致させたときの最小
結合損失は約8dBであり、本発明の製造方法により半
導体レーザと光ファイバとの光軸を高精度に位置合わせ
可能なことが実証された。
体レーザモジュールの製造方法においては、半導体レー
ザと基板とにそれぞれマーカを形成し、基板の表面を鏡
面にして半導体レーザに形成されたマーカを基板の表面
で反射させて観測し、このマーカと基板上に形成された
マーカとを使用して位置合わせしているので、光ファイ
バと半導体レーザとの光軸を高精度にしかも簡単に一致
させることができ、量産性、信頼性、経済性を著しく向
上することができる。
の構成図である。
製造工程図である。
製造工程図である。
製造工程図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 同一基板(1)上に半導体レーザ(1
2)と光ファイバ(16)とを実装する半導体レーザモ
ジュールの製造方法において、 前記基板(1)上に光ファイバ実装用の溝(31)を形
成し、同時に、該光ファイバ実装用の溝(31)の中心
線の延長上にあたる前記基板(1)上に1個の溝マーカ
(41)を形成し、 前記半導体レーザ(12)の裏面に、活性層(15)を
挟んで両側に等間隔に2個のマーカ(13)を形成し、 前記基板(1)の表面を鏡面にし、前記半導体レーザ
(12)の裏面に形成された2個のマーカ(13)を前
記基板(1)の表面で反射させて観測し、該2個のマー
カ(13)の中心と前記溝マーカ(41)とを一致させ
て前記半導体レーザ(12)と前記光ファイバ(16)
とを位置合わせすることを特徴とする半導体レーザモジ
ュールの製造方法。 - 【請求項2】 前記基板(1)上に形成する溝マーカ
(41)を前記光ファイバ実装用の溝(31)の中心線
の延長上に該中心線を挟んで等間隔に2個形成し、 前記半導体レーザ(12)の裏面に形成された2個のマ
ーカ(14)の中心と前記2個の溝マーカ(41)の中
心とを一致させて前記半導体レーザ(12)と前記光フ
ァイバ(16)とを位置合わせすることを特徴とする請
求項1記載の半導体レーザモジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31828692A JP2995521B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 半導体レーザモジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31828692A JP2995521B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 半導体レーザモジュールの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06160676A JPH06160676A (ja) | 1994-06-07 |
JP2995521B2 true JP2995521B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=18097513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31828692A Expired - Lifetime JP2995521B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 半導体レーザモジュールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2995521B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
JPH0990173A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 表面実装モジュールとその製造方法 |
JP2924953B2 (ja) * | 1996-11-05 | 1999-07-26 | 日本電気株式会社 | 光素子の実装構造 |
JP5300168B2 (ja) * | 2000-05-22 | 2013-09-25 | 東レエンジニアリング株式会社 | チップの実装方法 |
CN104238045A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-24 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种用于光电器件封装的载片 |
JP6565973B2 (ja) | 2017-06-29 | 2019-08-28 | 日亜化学工業株式会社 | 実装用部品、それを用いた半導体装置及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31828692A patent/JP2995521B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH06160676A (ja) | 1994-06-07 |
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