JPH11112014A - Reflector, optical semiconductor device using the same, and method of manufacturing the same - Google Patents
Reflector, optical semiconductor device using the same, and method of manufacturing the sameInfo
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- JPH11112014A JPH11112014A JP9268593A JP26859397A JPH11112014A JP H11112014 A JPH11112014 A JP H11112014A JP 9268593 A JP9268593 A JP 9268593A JP 26859397 A JP26859397 A JP 26859397A JP H11112014 A JPH11112014 A JP H11112014A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射体を用いた光
半導体装置に関し、特に、光ディスクへの書き込み、読
み取り等の光情報処理に用いる光半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor device using a reflector, and more particularly to an optical semiconductor device used for optical information processing such as writing and reading on an optical disk.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8(a)(b)は、IEEE Translation
s on Components, Packing And Manufacturing Technol
ogy Part B.Vol 18.No,2, May 1995,pp.245〜249に示さ
れる従来構造の光半導体装置の断面図および上面図であ
る。図中、2は発光素子(LD)、4は反射面、5は受
光素子(PD)、61はSi基板、66は溝部を示す。
かかる光半導体装置では、Si基板61上に搭載された
発光素子2からSi基板61表面に平行に出た光を、反
射面4を用いてSi基板61に垂直方向に反射し、かか
る反射光を光ディスク等(図示せず)に照射した後、そ
の反射光をホログラムで分割し、Si基板61に形成し
た受光素子5により光信号として検出している。従っ
て、反射面4で反射された光は、Si基板61に対し
て、正確に垂直方向に照射することが必要であるため、
従来は、(100)面から9.7°のオフ角を有するS
i基板を用いて、Si基板61をKOH等でウエットエ
ッチングして溝部66を形成し、かかる溝部66の一側
面をSi基板61表面との角度が45°となる(11
1)面から形成することにより、かかる(111)面を
反射面4として用いていた。これにより、Si基板表面
と平行に形成されたエッチング底面上に載置された発光
素子2から照射された光は、反射面4によってSi基板
用面に垂直方向に反射されることとなる。2. Description of the Related Art FIGS. 8A and 8B show IEEE Translation.
s on Components, Packing And Manufacturing Technol
1 is a cross-sectional view and a top view of an optical semiconductor device having a conventional structure shown in ogy Part B. Vol 18.No, 2, May 1995, pp. 245-249. In the figure, 2 denotes a light emitting element (LD), 4 denotes a reflection surface, 5 denotes a light receiving element (PD), 61 denotes a Si substrate, and 66 denotes a groove.
In such an optical semiconductor device, light emitted parallel to the surface of the Si substrate 61 from the light emitting element 2 mounted on the Si substrate 61 is reflected in the vertical direction to the Si substrate 61 by using the reflection surface 4, and the reflected light is reflected. After irradiating an optical disk or the like (not shown), the reflected light is divided by a hologram and detected as an optical signal by the light receiving element 5 formed on the Si substrate 61. Therefore, since the light reflected by the reflection surface 4 needs to be irradiated to the Si substrate 61 accurately and vertically.
Conventionally, S having an off angle of 9.7 ° from the (100) plane
Using the i-substrate, the Si substrate 61 is wet-etched with KOH or the like to form a groove 66, and an angle between one side surface of the groove 66 and the surface of the Si substrate 61 becomes 45 ° (11).
The (111) plane was used as the reflection plane 4 by forming from the 1) plane. Thus, light emitted from the light emitting element 2 mounted on the etching bottom surface formed in parallel with the Si substrate surface is reflected by the reflecting surface 4 in a direction perpendicular to the Si substrate surface.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】Si基板61には、溝
部66をエッチング形成する前に、受光素子5が形成さ
れているため、溝部66のエッチング工程においては、
かかる受光素子5を保護する必要がある。しかし、Si
基板のエッチング溶液であるKOH等に対して耐久性の
高いSiO2膜を保護膜として用いた場合、Si基板6
1表面に予め形成された受光素子上のパッシベーション
用のSiO2膜と区別できなくなり、溝部66のエッチ
ング後に保護膜のみを選択的に除去することが困難であ
った。また、受光素子5形成に伴う熱処理工程は、通常
1000℃程度の高温で行われるが、Si基板61をか
かる高温に保持することにより、結晶欠陥が偏析し、そ
の後にエッチングにより形成する反射面4が、かかる偏
析した結晶欠陥によりあれるという問題もあった。更に
は、溝部66を形成した後に行うフォトリソグラフ工程
において、溝部66に段差があるため、Si基板61表
面に塗布したレジストが平坦にならず、レジストパター
ンの作製精度が低下するという問題もあった。これに対
して、特開平9−64478号公報には、Si基板に貫
通孔を設けて、かかる貫通孔内に設けられ放熱板に固定
されたサブマウント上に発熱量の大きいレーザチップを
載置し、放熱性を向上させるとともに、かかるレーザチ
ップから照射された光を、Si基板をエッチングして形
成した反射体ではなく、Si基板上に別途設けたミラー
によりSi基板表面に対して垂直方向に反射する光半導
体装置の構造が記載されている。しかし、かかる構造で
は、Si基板に貫通孔を設け、その中にサブマウントを
設ける工程が必要となり、製造工程が複雑となるととも
に、サブマウント上にレーザチップを高精度で固定する
ことが必要となり、量産工程には適していなかった。ま
た、Si基板に貫通孔を設けるため、その後の工程で、
Si基板表面にレジストを塗布して行うフォトリソグラ
フ工程を用いることができなかった。Since the light receiving element 5 is formed on the Si substrate 61 before the groove 66 is formed by etching, in the step of etching the groove 66,
It is necessary to protect the light receiving element 5. However, Si
When a SiO 2 film having high durability against KOH or the like which is an etching solution of the substrate is used as a protective film, the Si substrate 6
It became impossible to distinguish from the passivation SiO 2 film on the light receiving element formed in advance on one surface, and it was difficult to selectively remove only the protective film after etching the groove 66. The heat treatment step for forming the light receiving element 5 is usually performed at a high temperature of about 1000 ° C., but by keeping the Si substrate 61 at such a high temperature, crystal defects are segregated, and then the reflection surface 4 formed by etching is formed. However, there is a problem that the crystal defects occur due to the segregated crystal defects. Furthermore, in the photolithography process performed after the formation of the groove 66, there is a problem that the resist applied to the surface of the Si substrate 61 is not flat because the step is formed in the groove 66, and the precision of forming the resist pattern is reduced. . On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-64478, a through hole is provided in an Si substrate, and a laser chip having a large amount of heat is mounted on a submount provided in the through hole and fixed to a heat sink. In addition to improving the heat radiation, the light emitted from the laser chip is not directed to the reflector formed by etching the Si substrate but to a mirror provided separately on the Si substrate in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate. The structure of a reflecting optical semiconductor device is described. However, such a structure requires a process of providing a through hole in the Si substrate and providing a submount therein, which complicates the manufacturing process and requires that the laser chip be fixed on the submount with high precision. However, it was not suitable for mass production. Also, in order to provide a through hole in the Si substrate,
A photolithographic process performed by applying a resist on the surface of the Si substrate could not be used.
【0004】これに対し、発明者らは鋭意研究の結果、
10mW以下の低出力の発光素子、並びに発光素子を直
接Si基板上に載置しても特性温度Toが90K以上の
発光素子であれば、所望の発光素子特性が得られること
を見出すとともに、かかる発光素子と、Si基板とは別
に形成した反射体をSi基板上に載置することにより、
従来構造のように受光素子を有したSi基板にエッチン
グ工程を行うことなく、発光素子から照射された光をS
i基板に垂直方向に反射する光半導体装置を形成できる
ことを見出した。そこで本発明は、Si基板をエッチン
グした溝部に形成した反射体を用いることにより生じる
上記問題点を解決し、Si単結晶をエッチングして形成
した反射体を用いた量産性に優れた光半導体装置を提供
することを目的とする。On the other hand, the present inventors have conducted intensive studies,
It has been found that if the light emitting element has a low output of 10 mW or less and the light emitting element has a characteristic temperature To of 90 K or more even when the light emitting element is directly mounted on the Si substrate, desired light emitting element characteristics can be obtained. By mounting a light emitting element and a reflector formed separately from the Si substrate on the Si substrate,
The light emitted from the light emitting element is emitted to the S substrate without performing the etching process on the Si substrate having the light receiving element as in the conventional structure.
It has been found that an optical semiconductor device that reflects light in the vertical direction can be formed on the i-substrate. Therefore, the present invention solves the above-mentioned problem caused by using a reflector formed in a groove portion obtained by etching a Si substrate, and provides an optical semiconductor device excellent in mass productivity using a reflector formed by etching a Si single crystal. The purpose is to provide.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで発明者らは鋭意研
究の結果、受光素子を形成したSi基板上に、発光素子
と、該発光素子からの照射光をSi基板に垂直な方向に
反射する反射体を夫々載置して光半導体装置を作製する
ことにより、上記目的を達成できることを見出し、本発
明を完成した。The inventors of the present invention have made intensive studies and have found that a light emitting element and light emitted from the light emitting element are reflected on a Si substrate on which a light receiving element is formed in a direction perpendicular to the Si substrate. It has been found that the above object can be achieved by fabricating an optical semiconductor device by mounting reflectors, respectively, and completed the present invention.
【0006】即ち、本発明は、底面と、該底面に対して
45°の角度を有してエッチング形成された{111}
面の反射面とを備えたSi単結晶からなる反射体であ
る。このように、Si基板と独立して形成され、底面に
対して45°の反射面を有する反射体を用いることによ
り、従来構造のようにSi基板をエッチングして反射面
を形成する必要がなくなり、Si基板上に予め形成され
た受光素子の保護が不要となる。また、溝部が形成され
ないため、Si基板表面が平坦であり、高精度でフォト
リソグラフ工程を行うことも可能となる。更には、発光
素子、反射体は、いずれも平坦なSi基板表面に固定す
るため、位置合わせも比較的容易に行うことが可能とな
る。また、適当なエッチング条件を選択してSi単結晶
基板をエッチングすることにより、鏡面状態の{11
1}面を底面に対して45°の角度を有するエッチング
面として形成することができ、正確かつ容易に反射体を
作製することが可能となる。That is, according to the present invention, a {111} formed by etching a bottom surface at an angle of 45 ° with respect to the bottom surface.
This is a reflector made of a Si single crystal having a surface reflecting surface. As described above, by using a reflector formed independently of the Si substrate and having a reflecting surface at 45 ° to the bottom surface, it is not necessary to form the reflecting surface by etching the Si substrate as in the conventional structure. In addition, it is not necessary to protect the light receiving element formed in advance on the Si substrate. Further, since the groove is not formed, the surface of the Si substrate is flat, and the photolithography process can be performed with high accuracy. Further, since both the light emitting element and the reflector are fixed on the flat Si substrate surface, the alignment can be performed relatively easily. Further, by etching the Si single crystal substrate by selecting appropriate etching conditions, the mirror surface state of
The 1 ° plane can be formed as an etched surface having an angle of 45 ° with respect to the bottom surface, and a reflector can be accurately and easily manufactured.
【0007】上記反射体は、上記反射面に隣接して、か
つ上記底面に平行な段面を備える反射体であっても良
い。反射体が、段面を備えることにより、予めかかる段
面上に、反射体との位置合わせを行って発光素子を固定
した後に、かかる反射体をSi基板上に固定することが
可能となり、上記位置合わせを容易に行うことが可能と
なる。[0007] The reflector may be a reflector having a step surface adjacent to the reflection surface and parallel to the bottom surface. By providing the reflector with the stepped surface, it is possible to fix the light emitting element by performing alignment with the reflector on the stepped surface in advance, and then fix the reflector on the Si substrate. Positioning can be easily performed.
【0008】上記反射体は、上記底面に平行なコの字型
の上面と、該上面の内辺に接合してエッチング形成され
た上記反射面および該反射面の両側に隣接した2つのエ
ッチング側面を備える反射体であっても良い。このよう
に、反射面が、該反射面の両側に隣接した2つのエッチ
ング側面を備える構造とすることにより、反射面のエッ
チング工程において、そのエッチング条件によって反射
面上に形成される段差部を、反射面に隣接するエッチン
グ側面上に発生させることにより、かかる段差がなく、
平坦性に優れた反射面の形成が可能となるからである。The reflector has a U-shaped upper surface parallel to the bottom surface, the reflection surface formed by etching on an inner side of the upper surface, and two etched side surfaces adjacent to both sides of the reflection surface. The reflector may be provided with: In this manner, by adopting a structure in which the reflection surface has two etching side surfaces adjacent to both sides of the reflection surface, in the reflection surface etching step, a step formed on the reflection surface according to the etching conditions is formed. By generating on the etching side surface adjacent to the reflection surface, there is no such step,
This is because a reflective surface having excellent flatness can be formed.
【0009】上記反射体は、上記反射面を一方の側面と
し、上記底面に対して63°の角度を有するもう1つの
エッチング側面を有する反射体であっても良い。[0009] The reflector may be a reflector having the reflection surface as one side surface and another etching side surface having an angle of 63 ° with respect to the bottom surface.
【0010】上記反射体の底面は、{100}面に対し
て、当該単結晶の<110>方向に9.7°のオフ角を
有する底面であることが好ましい。このように、底面
が、{100}面に対して、当該単結晶の<110>方
向に9.7°のオフ角を有するSi単結晶基板を用い
て、反射体をエッチング形成することにより、エッチン
グにより優先的に形成される{111}面が、底面に対
して45°に形成されるため、反射体の形成を容易かつ
正確に行うことが可能となる。The bottom surface of the reflector is preferably a bottom surface having an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal with respect to the {100} plane. As described above, the reflector is formed by etching using a Si single crystal substrate whose bottom has an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal with respect to the {100} plane, Since the {111} plane formed preferentially by etching is formed at 45 ° with respect to the bottom surface, the reflector can be easily and accurately formed.
【0011】上記反射体は、上記底面に平行な上面を有
し、かつ上記反射面と上記上面もしくは上記底面とが接
合する稜線が、上記オフ方向に垂直な<110>方向か
ら偏角5°以内に形成されることが好ましい。反射体を
エッチング形成する場合に、基板のオフ方向に垂直な<
110>方向に沿ってマスクを形成してエッチングを行
うが、かかるマスクの側線をオフ方向に垂直な<110
>方向から偏角5°以内に形成し、これにより、エッチ
ング形成した反射面と上面もしくは底面とが接合する稜
線を、上記オフ方向に垂直な<110>方向から偏角5
°以内に形成することにより、エッチング工程において
反射面に形成される段差の発生を抑制し、平坦な反射面
の形成が可能となる。The reflector has an upper surface parallel to the bottom surface, and a ridge line connecting the reflection surface and the upper surface or the bottom surface has a declination of 5 ° from a <110> direction perpendicular to the off direction. Preferably, it is formed within. When the reflector is formed by etching,
Etching is performed by forming a mask along the <110> direction, and the side line of the mask is set to <110 perpendicular to the off direction.
Direction from the <110> direction perpendicular to the off-direction.
By forming it within an angle of ± °, the occurrence of steps formed on the reflection surface in the etching step is suppressed, and a flat reflection surface can be formed.
【0012】また、本発明は、表面に半導体受光素子を
形成したSi基板と、該Si基板上に底面が固定された
請求項1〜3に記載の反射体と、上記反射体の反射面に
対して光を照射する半導体発光素子と、からなり、上記
半導体発光素子から上記Si基板表面に平行に照射され
た光が、上記反射面で上記Si基板表面に垂直方向に反
射されることを特徴とする光半導体装置でもある。この
ように、Si基板上に、発光素子と請求項1〜3に記載
の反射体とを固定することにより、Si基板をエッチン
グすることなく、Si基板表面に垂直な方向に光照射さ
れる光半導体装置の作製が可能となる。また、従来構造
では、Si基板にエッチングにより反射面を形成してい
たため、45°の反射面を形成するためには、(10
0)面から、当該単結晶の<110>方向に9.7°の
オフ角を有するSi基板を用いる必要があったが、本発
明では反射体を別途形成するため、Si基板には安価な
(100)基板を使用することが可能となり、低コスト
化を図ることが可能となる。According to the present invention, there is provided a Si substrate having a semiconductor light receiving element formed on a surface thereof, the reflector according to any one of claims 1 to 3, wherein a bottom surface is fixed on the Si substrate, and a reflection surface of the reflector. A semiconductor light emitting element that irradiates light to the surface of the Si substrate, wherein light emitted from the semiconductor light emitting element in parallel to the surface of the Si substrate is reflected by the reflection surface in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate. Optical semiconductor device. In this manner, by fixing the light emitting element and the reflector according to claims 1 to 3 on the Si substrate, the light irradiated in the direction perpendicular to the surface of the Si substrate without etching the Si substrate. A semiconductor device can be manufactured. Further, in the conventional structure, the reflection surface is formed on the Si substrate by etching.
From the 0) plane, it was necessary to use a Si substrate having an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal, but in the present invention, since a reflector is separately formed, the Si substrate is inexpensive. (100) The substrate can be used, and the cost can be reduced.
【0013】また、本発明は、反射体の製造方法が、
{100}面に対して、当該単結晶の<110>方向に
9.7°のオフ角を有する底面を有するSi基板を準備
する工程と、上記Si基板上に、上記オフ方向に垂直な
方向に沿ってエッチングマスクを形成するマスク形成工
程と、上記エッチングマスクを用いて、{111}面が
露出するように上記基板をエッチングするエッチング工
程と、からなり、上記エッチング工程により形成された
{111}面の少なくとも1面を、上記Si基板底面に
対して45°の角度を有する反射面となすことを特徴と
する反射体の製造方法でもある。Further, according to the present invention, a method for manufacturing a reflector is provided.
Preparing a Si substrate having a bottom surface having an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal with respect to the {100} plane, and a direction perpendicular to the off direction on the Si substrate. A mask forming step of forming an etching mask along the line, and an etching step of etching the substrate using the etching mask so that the {111} plane is exposed. A method of manufacturing a reflector, characterized in that at least one of the} faces is a reflecting face having an angle of 45 ° with respect to the bottom surface of the Si substrate.
【0014】上記製造方法においては、上記マスク形成
工程が、上記オフ方向に垂直な方向に沿って、所定の間
隔で、帯状のエッチングマスクを形成する工程であり、
上記エッチング工程が、上記Si基板を貫通するように
該Si基板をエッチングする工程であっても良い。かか
る方法を用いることにより、底面に対して45°の角度
の反射面をエッチング工程のみで正確に形成することが
可能となり、反射体を容易に量産することが可能とな
る。In the above manufacturing method, the mask forming step is a step of forming strip-shaped etching masks at predetermined intervals along a direction perpendicular to the off-direction.
The etching step may be a step of etching the Si substrate so as to penetrate the Si substrate. By using such a method, it is possible to accurately form a reflection surface at an angle of 45 ° with respect to the bottom surface only by an etching process, and it is possible to easily mass-produce the reflector.
【0015】上記製造方法においては、上記マスク形成
工程が、上記オフ方向に垂直な方向に沿って、所定の間
隔で、帯状のエッチングマスクを形成する工程であり、
上記エッチング工程が、半導体発光素子を搭載するため
の段面がエッチング底面に残るように上記Si基板を途
中までエッチングする工程であり、更に、上記段面を垂
直に切断する工程を備えるものであっても良い。かかる
方法を用いることにより、発光素子を載置する段面を備
えた反射体を容易に作製することが可能となる。In the above manufacturing method, the mask forming step is a step of forming strip-shaped etching masks at predetermined intervals along a direction perpendicular to the off-direction.
The etching step is a step of etching the Si substrate halfway so that a step surface for mounting the semiconductor light emitting element remains on the etching bottom surface, and further includes a step of vertically cutting the step surface. May be. By using such a method, it is possible to easily manufacture a reflector having a step surface on which a light emitting element is mounted.
【0016】上記製造方法においては、上記マスク形成
工程が、上記オフ方向に垂直な方向に沿って、格子状の
エッチングマスクを形成する工程であり、上記エッチン
グ工程が、上面が矩形状の凹部を形成して該凹部の側面
を反射面とする工程であり、更に、上記エッチング凹部
を有するSi基板を切断する工程とを備え、上記反射面
と、該反射面の両側に夫々隣接した2つのエッチング側
面を形成するものであっても良い。かかる方法を用いる
ことにより、反射面上に形成される段差部を反射面に隣
接するエッチング側面上に発生させ、段差がなく平坦性
に優れた反射面を有する反射体の形成が可能となる。In the above manufacturing method, the mask forming step is a step of forming a lattice-like etching mask along a direction perpendicular to the off-direction, and the etching step includes forming a concave part having a rectangular upper surface. Forming a side surface of the concave portion as a reflective surface, further comprising cutting the Si substrate having the etched concave portion, wherein the reflective surface and the two etched portions adjacent to both sides of the reflective surface, respectively. It may be one that forms a side surface. By using such a method, a step portion formed on the reflection surface is generated on the etching side surface adjacent to the reflection surface, and it is possible to form a reflector having no step and a reflection surface excellent in flatness.
【0017】本発明の製造方法にかかる上記マスク形成
工程は、上記オフ方向に垂直な<110>方向から偏角
5°以内に、上記マスクの側線を形成するマスク形成工
程であることが好ましい。かかるマスク形成工程を用い
ることにより、エッチング工程において反射面に形成さ
れる段差の発生を抑制し、平坦な反射面の形成が可能と
なる。Preferably, the mask forming step according to the manufacturing method of the present invention is a mask forming step of forming a side line of the mask within a declination of 5 ° from a <110> direction perpendicular to the off direction. By using such a mask forming step, the occurrence of a step formed on the reflecting surface in the etching step is suppressed, and a flat reflecting surface can be formed.
【0018】また、本発明は、第1導電型のSi基板に
第2導電型領域を設けて受光部を形成し、該受光部上に
設けたSiO2膜を開口して電極部を埋め込み形成する
工程と、上記Si基板上に、該Si基板表面に平行な光
を照射する半導体発光素子を固定する工程と、該工程に
前後して、上記Si基板表面に対して垂直方向に上記光
を反射する反射面を備えた請求項1または3に記載の反
射体の底面を、上記Si基板表面に固定する工程とを備
えることを特徴とする光半導体装置の製造方法でもあ
る。Further, according to the present invention, a light-receiving portion is formed by providing a second-conductivity-type region on a first-conductivity-type Si substrate, and an electrode is buried by opening an SiO 2 film provided on the light-receiving portion. And a step of fixing a semiconductor light emitting element that irradiates light parallel to the surface of the Si substrate on the Si substrate, and before and after the step, the light is applied in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate. And fixing the bottom surface of the reflector according to claim 1 or 2 having a reflecting surface to the surface of the Si substrate.
【0019】また、本発明は、第1導電型のSi基板に
第2導電型領域を設けて受光部を形成し、該受光部上に
設けたSiO2膜を開口し電極部を形成する工程と、請
求項2に記載の反射体の段面上に半導体発光素子を搭載
し、更に、上記Si基板表面上に上記反射体を固定する
ことにより、上記半導体発光素子から上記段面に平行に
照射された光が上記反射体の反射面で上記Si基板表面
に垂直方向に反射されることを特徴とする光半導体装置
の製造方法でもある。Further, the present invention provides a step of forming a light-receiving portion by providing a second-conductivity-type region on a first-conductivity-type Si substrate, opening an SiO 2 film provided on the light-receiving portion, and forming an electrode portion. And mounting the semiconductor light emitting element on the stepped surface of the reflector according to claim 2, and further fixing the reflector on the surface of the Si substrate, so that the semiconductor light emitting element is parallel to the stepped surface. The method of manufacturing an optical semiconductor device, wherein the irradiated light is reflected in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate by a reflection surface of the reflector.
【0020】[0020]
実施の形態1.図1に、本発明の一の実施の形態にかか
る光半導体装置を示す。図1(a)は、I−I’における
断面図、図1(b)は上面図であり、図中、図8と同一
符号は、同一または相当箇所を示す。かかる光半導体装
置では、受光素子5を形成したSi基板1上に、発光素
子2、およびSi単結晶からなる反射体3が夫々固定さ
れ、発光素子2から、Si基板表面に平行に照射された
光6は、反射体3の反射面4により、Si基板表面に垂
直方向に反射され、光ディスク等(図示せず)に照射さ
れる。また、光ディスク等からの反射光は、受光素子5
に入射し、光信号として処理される。反射面4上は、T
i/Au等の反射率の高い金属で覆うことが好ましい。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows an optical semiconductor device according to one embodiment of the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line II ′, and FIG. 1B is a top view. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same or corresponding parts. In such an optical semiconductor device, a light emitting element 2 and a reflector 3 made of a Si single crystal are fixed on a Si substrate 1 on which a light receiving element 5 is formed, and the light emitting element 2 irradiates the Si substrate surface in parallel. The light 6 is reflected by the reflecting surface 4 of the reflector 3 in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate, and is applied to an optical disk or the like (not shown). The light reflected from the optical disk or the like is
And is processed as an optical signal. T on the reflecting surface 4
It is preferable to cover with a highly reflective metal such as i / Au.
【0021】図2は、本実施の形態1にかかる反射体3
の製造工程図である。本実施の形態1にかかる反射体の
製造工程では、まず、図2(a)に示すように、Si単
結晶基板10を準備する。かかるSi単結晶基板10に
は、(100)面に対して、当該単結晶の<110>方
向に9.7°のオフ角を有するオフ基板を用いる。続い
て、図2(b)に示すように、基板の表面に、熱酸化法
を用いてSiO2膜7を形成する。続いて、図2(c)
に示すように、基板表面上のSiO2膜7を、フォトリ
ソグラフ工程を用いてエッチングし、Si単結晶基板1
0をエッチングするためのマスクを形成する。かかるマ
スクは、Si単結晶基板10上に、基板のオフ方向に垂
直な<110>方向に沿って形成されるが、特に、基板
のオフ方向に垂直な<110>方向から偏角5°以内に
形成することが好ましい。偏角5°以内で形成すること
により、Si単結晶基板10のエッチング工程におい
て、エッチング面上での段差の形成を抑制し、平坦性に
優れたエッチング反射面4の形成が可能となるからであ
る。続いて、図2(d)に示すように、Si単結晶基板
10の裏面をワックス11等で被覆した後、エッチング
溶液に100℃程度のKOH液を用いて、Si単結晶基
板10が貫通するまでSi単結晶基板10のエッチング
を行う。かかるエッチング工程では、エッチング速度の
遅い{111}面が優先的にエッチング面として形成さ
れる。従って、Si単結晶基板10に、上述のように、
(100)面に対して、当該単結晶の<110>方向に
9.7°のオフ角を有するオフ基板を用いることによ
り、エッチング形成される反射面が、基板の底面と正確
に45°の角度を有するように形成される。尚、エッチ
ング形成される他の側面は、基板の底面に対して、63
°の角度で形成される。図1では、反射体3の反射面と
対向する側面は、底面に垂直な方向に切断されている
が、図2(d)に示すような{111}エッチング面の
ままで用いてもかまわない。最後に、図2(e)に示す
ように、SiO2膜7を除去した後に、蒸着法を用いて
AuおよびTi8を順次積層形成して、反射体3が完成
する。反射体は、かかる断面に平行な方向に適宜切断し
て用いることができる。このように、所定のオフ角を有
するSi単結晶基板10をエッチングして反射体3を形
成することにより、エッチング工程だけで、底面に対し
て45°の角度の反射面を有する反射体3を、高精度で
形成することが可能となる。即ち、基板のオフ角度を選
択しておくだけで、機械研削で反射面を形成する場合の
ようなエッチング角度の精度が不要となり、製造工程が
簡略化でき、量産化に適した工程となる。FIG. 2 shows a reflector 3 according to the first embodiment.
FIG. In the manufacturing process of the reflector according to the first embodiment, first, as shown in FIG. 2A, an Si single crystal substrate 10 is prepared. An off-substrate having an off angle of 9.7 ° with respect to the (100) plane in the <110> direction of the single crystal is used as the Si single crystal substrate 10. Subsequently, as shown in FIG. 2B, an SiO 2 film 7 is formed on the surface of the substrate by using a thermal oxidation method. Subsequently, FIG.
As shown in FIG. 1, the SiO 2 film 7 on the substrate surface is etched using a photolithographic process, and the Si single crystal substrate 1 is etched.
A mask for etching 0 is formed. Such a mask is formed on the Si single crystal substrate 10 along the <110> direction perpendicular to the off direction of the substrate, and in particular, the declination within 5 ° from the <110> direction perpendicular to the off direction of the substrate. It is preferable to form it. By forming the deflected angle within 5 °, it is possible to suppress the formation of steps on the etched surface in the step of etching the Si single crystal substrate 10 and to form the etched reflective surface 4 having excellent flatness. is there. Subsequently, as shown in FIG. 2D, after the back surface of the Si single crystal substrate 10 is coated with wax 11 or the like, the Si single crystal substrate 10 penetrates using a KOH solution at about 100 ° C. as an etching solution. The etching of the Si single crystal substrate 10 is performed up to this point. In such an etching step, the {111} plane having a low etching rate is preferentially formed as an etching surface. Therefore, as described above, the Si single crystal substrate 10
By using an off-substrate having an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal with respect to the (100) plane, the reflection surface to be etched can be exactly 45 ° off the bottom surface of the substrate. It is formed to have an angle. The other side to be etched is 63
It is formed at an angle of °. In FIG. 1, the side surface of the reflector 3 facing the reflection surface is cut in a direction perpendicular to the bottom surface. However, the {111} etched surface as shown in FIG. 2D may be used. . Finally, as shown in FIG. 2 (e), after removing the SiO 2 film 7, Au and Ti8 are sequentially laminated by vapor deposition to complete the reflector 3. The reflector can be used by appropriately cutting it in a direction parallel to the cross section. As described above, by forming the reflector 3 by etching the Si single crystal substrate 10 having a predetermined off-angle, the reflector 3 having the reflection surface at an angle of 45 ° with respect to the bottom surface can be formed only by the etching process. , And can be formed with high precision. That is, only by selecting the off-angle of the substrate, the accuracy of the etching angle as in the case of forming the reflection surface by mechanical grinding becomes unnecessary, the manufacturing process can be simplified, and the process is suitable for mass production.
【0022】図3は、本発明の実施の形態1にかかる光
半導体装置の製造工程断面図である。まず、図3(a)
に示すように、p型Si基板1上に、熱酸化法を用いて
SiO2膜7を形成し、フォトリソグラフ工程を用いて
所定の位置に開口部を設ける。次に、熱拡散法を用い
て、例えばリンを拡散させ、n型領域を形成し、受光素
子5を形成する。続いて、図3(b)に示すように、再
度、熱酸化法を用いて、Si基板1全面をSiO2膜7
で覆う。続いて、図3(c)に示すように、フォトリソ
グラフ工程を用いて、SiO2膜7の所定の位置に開口
部を設け、受光素子5の電極部9を埋め込み形成する。
続いて、図3(d)に示すように、図2に示す製造工程
により予め作製された反射体3の底面を、Si基板1上
の所定の位置に、SiO2膜7を介して、熱硬化性樹脂
で固定する。この結果、反射体3の反射面4は、Si基
板1表面に対して45°の角度を有することとなる。続
いて、図3(e)に示すように、発光素子2を、Si基
板1上の所定の位置に、SiO2膜7を介して、Au−
Sn系半田を用いて固定する。かかる構造では、発光素
子2から出た光6は、Si基板1表面に平行に反射体3
の反射面4に入射し、かかる反射面4でSi基板1表面
に垂直方向に反射されることとなる。発光素子2には、
放熱量の比較的少ない発光素子、即ち、10mW以下の
低出力の発光素子、並びに発光素子を直接Si基板上に
載置しても特性温度Toが90K以上の発光素子を用い
ることができる。また、発光素子2としては、発光波長
630〜690nmのAlGaInAsからなる発光素
子や、発光波長750〜830のAlGaAsからなる
発光素子等を用いることができる。尚、上記工程では、
Si基板1上に、まず反射体3を固定し、続いて発光素
子2を固定したが、かかる工程を逆に行うことも可能で
ある。また、完成した光半導体装置は、必要に応じてパ
ッケージに搭載することも可能である。FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. First, FIG.
As shown in FIG. 5, an SiO 2 film 7 is formed on a p-type Si substrate 1 by using a thermal oxidation method, and an opening is provided at a predetermined position by using a photolithographic process. Next, using a thermal diffusion method, for example, phosphorus is diffused to form an n-type region, and the light receiving element 5 is formed. Subsequently, as shown in FIG. 3B, the entire surface of the Si substrate 1 is again subjected to thermal oxidation to form a SiO 2 film 7.
Cover with. Subsequently, as shown in FIG. 3C, an opening is provided at a predetermined position of the SiO 2 film 7 by using a photolithography process, and the electrode 9 of the light receiving element 5 is buried.
Subsequently, as shown in FIG. 3 (d), the pre-made bottom surface of the reflector 3 by the manufacturing process shown in FIG. 2, at a predetermined position on the Si substrate 1, through the SiO 2 film 7, heat Fix with curable resin. As a result, the reflection surface 4 of the reflector 3 has an angle of 45 ° with respect to the surface of the Si substrate 1. Subsequently, as shown in FIG. 3 (e), the light-emitting element 2, a predetermined position on the Si substrate 1, through the SiO 2 film 7, Au-
It is fixed using Sn-based solder. In such a structure, the light 6 emitted from the light emitting element 2 is reflected by the reflector 3 in parallel to the surface of the Si substrate 1.
And is reflected by the reflective surface 4 in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate 1. In the light emitting element 2,
A light-emitting element having a relatively small amount of heat radiation, that is, a light-emitting element with a low output of 10 mW or less and a light-emitting element with a characteristic temperature To of 90 K or more can be used even if the light-emitting element is directly mounted on a Si substrate. Further, as the light emitting element 2, a light emitting element made of AlGaInAs having an emission wavelength of 630 to 690 nm, a light emitting element made of AlGaAs having an emission wavelength of 750 to 830, or the like can be used. In the above process,
Although the reflector 3 is first fixed on the Si substrate 1 and then the light emitting element 2 is fixed, the above steps can be performed in reverse. Further, the completed optical semiconductor device can be mounted on a package as needed.
【0023】以上のように、本実施の形態1にかかる光
半導体装置では、従来構造のように、Si基板1をエッ
チングして形成した溝部に反射面4を形成するのではな
く、別途作製した反射体3をSi基板1上に固定して作
製するため、従来必要とされたSi基板1のエッチング
時の受光素子5の保護が不要となる。また、Si基板1
表面は平坦なため、フォトリソグラフ工程においてSi
基板1表面に形成したフォトレジストの表面が平坦にな
り、高精度なパターンの作製が可能となる。また、反射
体3は、Si基板1とは別個に作製されるため、受光素
子5の形成のために行う1000℃の熱処理工程で結晶
欠陥が偏析することによる反射面4のあれを防止するこ
とも可能となる。As described above, in the optical semiconductor device according to the first embodiment, unlike the conventional structure, the reflection surface 4 is not formed in the groove formed by etching the Si substrate 1, but is separately manufactured. Since the reflector 3 is manufactured by being fixed on the Si substrate 1, it is not necessary to protect the light receiving element 5 at the time of etching the Si substrate 1, which is conventionally required. Also, the Si substrate 1
Since the surface is flat, Si
The surface of the photoresist formed on the surface of the substrate 1 becomes flat, and a highly accurate pattern can be formed. Further, since the reflector 3 is manufactured separately from the Si substrate 1, it is possible to prevent the reflection surface 4 from being roughened due to segregation of crystal defects in a heat treatment process at 1000 ° C. for forming the light receiving element 5. Is also possible.
【0024】実施の形態2.図4に、本発明の他の実施
の形態にかかる光半導体装置を示す。図4(a)は、II
−II’における断面図、図4(b)は上面図であり、図
中、図8と同一符号は、同一または相当箇所を示す。本
実施の形態2にかかる光半導体装置では、反射体3が、
段部を有し、その上に発光素子2が載置されている。か
かる段部の表面は、反射体3の底面と平行となってい
る。Embodiment 2 FIG. FIG. 4 shows an optical semiconductor device according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line -II ′, and FIG. 4B is a top view. In FIG. In the optical semiconductor device according to the second embodiment, the reflector 3
It has a step, on which the light emitting element 2 is mounted. The surface of the step is parallel to the bottom surface of the reflector 3.
【0025】本実施の形態2にかかる反射体3の製造
は、実施の形態1にかかる製造工程(図2)(a)〜
(c)を行った後、工程(d)のエッチングを、エッチ
ング底面が残った状態で停止し、かかるエッチング底面
を、Si基板10に垂直方向に切断することにより行わ
れる。段部の長さは、工程(c)において形成されるS
iO2マスク7の間隔により調整することが可能であ
る。The reflector 3 according to the second embodiment is manufactured by the manufacturing steps (FIG. 2) (a) to (b) according to the first embodiment.
After performing (c), the etching in the step (d) is stopped by stopping the etching bottom surface, and the etching bottom surface is cut in a direction perpendicular to the Si substrate 10. The length of the step is determined by S
It can be adjusted by the interval between the iO 2 masks 7.
【0026】また、本実施の形態2にかかる光半導体装
置の製造は、実施の形態1にかかる光半導体装置の製造
工程(図3)(a)〜(c)を行った後に、予め、反射
体3の段部上に、Au−Sn半田等を用いて発光素子5
を固定した反射体3を、Si基板1上の所定の位置に、
SiO2膜7を介して、熱硬化性樹脂で固定して行う。
従って、予め、反射体3の反射面4と発光素子5の位置
合わせを行っておくことができるため、位置合わせが容
易に行えるとともに、製造工程の簡略化も可能となる。Further, in the manufacture of the optical semiconductor device according to the second embodiment, after performing the manufacturing steps (FIG. 3) (a) to (c) of the optical semiconductor device according to the first embodiment, the reflection A light emitting element 5 is formed on the step of the body 3 by using Au-Sn solder or the like.
Is fixed at a predetermined position on the Si substrate 1,
The fixing is performed with a thermosetting resin via the SiO 2 film 7.
Therefore, since the position of the reflection surface 4 of the reflector 3 and the position of the light emitting element 5 can be adjusted in advance, the alignment can be easily performed, and the manufacturing process can be simplified.
【0027】実施の形態3.図5に、本発明の他の実施
の形態にかかる光半導体装置を示す。図5(a)は、II
I−III’における断面図、図5(b)は上面図であり、
図中、図8と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
本実施の形態3にかかる光半導体装置では、反射体3
が、底面に平行なコの字型の上面32と、かかる上面の
内辺に接合してエッチング形成された反射面4および該
反射面の両側に隣接した2つのエッチング側面31を備
える構造となっている。Embodiment 3 FIG. 5 shows an optical semiconductor device according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line I-III ′, and FIG.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same or corresponding parts.
In the optical semiconductor device according to the third embodiment, the reflector 3
Has a U-shaped upper surface 32 parallel to the bottom surface, a reflecting surface 4 joined to the inner side of the upper surface and formed by etching, and two etched side surfaces 31 adjacent to both sides of the reflecting surface. ing.
【0028】本実施の形態3にかかる反射体3の製造工
程では、まず、実施の形態1にかかる製造工程(図2)
(a)〜(b)の工程を行った後に、図6(a)に示す
ように、SiO2膜7マスクを、基板のオフ方向に垂直
な<110>方向にその一辺が沿って形成された格子状
になるように形成し、かかるSiO2膜7をマスクにし
て、エッチング底面が残る凹部形状に、Si単結晶基板
10をエッチングする。図6(b)は、X−X’におけ
る断面図である。続いて、図6(b)のAおよびA’
で、Si単結晶基板10を基板底面に垂直方向に切断す
ることにより、反射体3を形成する。図6(c)(d)
は、かかる反射体3のY−Y’における断面図、および
上面図である。かかるマスクは、実施の形態1と同様
に、基板のオフ方向に垂直な<110>方向から偏角5
°以内に形成することが、平坦性に優れたエッチング反
射面4を形成する上で好ましい。かかる反射体3は、反
射面4の両側に隣接した2つのエッチング側面31を有
するため、反射面4のエッチング工程において、反射面
4上に形成される段差を、反射面の両側に隣接した2つ
のエッチング側面31に形成させることにより、段差の
ない平坦性に優れた反射面4を作製することが可能とな
る。In the manufacturing process of the reflector 3 according to the third embodiment, first, the manufacturing process according to the first embodiment (FIG. 2)
After performing the steps (a) and (b), as shown in FIG. 6A, a SiO 2 film 7 mask is formed along one side thereof in the <110> direction perpendicular to the off direction of the substrate. Using the SiO 2 film 7 as a mask, the Si single crystal substrate 10 is etched into a concave shape having an etched bottom surface. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line XX ′. Subsequently, A and A ′ in FIG.
Then, the reflector 3 is formed by cutting the Si single crystal substrate 10 in a direction perpendicular to the bottom surface of the substrate. FIG. 6 (c) (d)
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line YY ′ of the reflector 3 and a top view. Like the first embodiment, the mask has a declination of 5 degrees from the <110> direction perpendicular to the off direction of the substrate.
To form the etching reflection surface 4 having excellent flatness is preferable. Since the reflector 3 has two etching side surfaces 31 adjacent to both sides of the reflection surface 4, in the etching process of the reflection surface 4, a step formed on the reflection surface 4 is changed to two adjacent sides on both sides of the reflection surface. By forming the reflective surface 4 on one of the etched side surfaces 31, it is possible to manufacture the reflective surface 4 having no steps and excellent flatness.
【0029】また、本実施の形態3にかかる光半導体装
置は、図3に示す実施の形態1にかかる製造方法におい
て、反射体3を本実施の形態にかかる反射体に置き換え
ることにより、製造することができる。The optical semiconductor device according to the third embodiment is manufactured by replacing the reflector 3 with the reflector according to the present embodiment in the manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG. be able to.
【0030】実施の形態4.図7に、本発明の他の実施
の形態にかかる光半導体装置を示す。図7(a)は、IV
−IV’における断面図、図7(b)は上面図であり、図
中、図8と同一符号は、同一または相当箇所を示し、ま
た41は、Si基板1表面に形成されたIC部を表す。
このように、本発明にかかる光半導体装置では、従来構
造のようにSi基板1をエッチングして反射面4を形成
しないため、受光素子5以外にも、増幅回路や信号処理
回路等を集積化したIC部41をSi基板1表面に形成
することが可能となる。この結果、半導体素子の高集積
化、小型化が可能となる。尚、本発明は、10mW以下
の低出力の発光素子、特性温度Toが90K以上の発光
素子以外であっても、発光素子の放熱が少なく所望の発
光素子特性が得られる発光素子であれば、適用すること
が可能である。Embodiment 4 FIG. 7 shows an optical semiconductor device according to another embodiment of the present invention. FIG.
7 (b) is a top view, in which the same reference numerals as those in FIG. 8 denote the same or corresponding parts, and 41 denotes an IC part formed on the surface of the Si substrate 1. Represent.
As described above, in the optical semiconductor device according to the present invention, since the reflective surface 4 is not formed by etching the Si substrate 1 as in the conventional structure, an amplifier circuit, a signal processing circuit, and the like other than the light receiving element 5 are integrated. The formed IC part 41 can be formed on the surface of the Si substrate 1. As a result, high integration and miniaturization of the semiconductor element can be achieved. Note that the present invention is not limited to a light-emitting element having a low output of 10 mW or less and a light-emitting element having a characteristic temperature To of 90 K or more, as long as the light-emitting element emits less heat and has desired light-emitting element characteristics. It is possible to apply.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる光半導体装置は、従来構造のように、Si基板
をエッチングして形成した溝部に反射面を形成するので
はなく、別途作製した反射体をSi基板上に固定した構
造を有する。従って、かかる光半導体装置の製造工程に
おいては、Si基板のエッチング時の受光素子の保護が
不要となり、製造工程を削減でき、量産性に優れた光半
導体装置の提供が可能となる。また、反射体は、Si基
板とは別個に作製されるため、Si基板の熱処理にとも
なう反射面の粗れを防止することも可能となる。As is clear from the above description, the optical semiconductor device according to the present invention is not formed with a reflection surface in a groove formed by etching a Si substrate as in the conventional structure, but is separately manufactured. The reflector has a structure in which the reflector is fixed on a Si substrate. Therefore, in the manufacturing process of such an optical semiconductor device, it is not necessary to protect the light receiving element at the time of etching the Si substrate, so that the manufacturing process can be reduced and an optical semiconductor device excellent in mass productivity can be provided. Further, since the reflector is manufactured separately from the Si substrate, it is possible to prevent the reflection surface from being roughened due to the heat treatment of the Si substrate.
【0032】また、本発明にかかる光半導体装置では、
予め反射体が有する段部上に発光素子を固定しておい
て、かかる反射体をSi基板上に固定することができる
ため、反射体と発光素子の位置合わせの精度が向上する
とともに、量産性の向上を図ることも可能となる。Also, in the optical semiconductor device according to the present invention,
Since the light emitting element can be fixed on the step portion of the reflector in advance and the reflector can be fixed on the Si substrate, the accuracy of alignment between the reflector and the light emitting element can be improved, and mass productivity can be improved. Can also be improved.
【0033】また、本発明にかかる光半導体装置では、
反射面がエッチング側面に隣接するため、反射面のエッ
チング工程における反射面上での段差の発生を抑制で
き、平坦性に優れた反射体を備えた光半導体装置の作製
が可能となる。In the optical semiconductor device according to the present invention,
Since the reflection surface is adjacent to the etching side surface, generation of a step on the reflection surface in the reflection surface etching step can be suppressed, and an optical semiconductor device including a reflector having excellent flatness can be manufactured.
【図1】 (a) 本発明の実施の形態1にかかる光半
導体装置の断面図である。 (b) 本発明の実施の形態1にかかる光半導体装置の
上面図である。FIG. 1A is a sectional view of an optical semiconductor device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2B is a top view of the optical semiconductor device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態1にかかる反射体の製造
工程断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the reflector according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態1にかかる光半導体装置
の製造工程断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
【図4】 (a) 本発明の実施の形態2にかかる光半
導体装置の断面図である。 (b) 本発明の実施の形態2にかかる光半導体装置の
上面図である。FIG. 4A is a sectional view of an optical semiconductor device according to a second embodiment of the present invention; FIG. 4B is a top view of the optical semiconductor device according to the second exemplary embodiment of the present invention.
【図5】 (a) 本発明の実施の形態3にかかる光半
導体装置の断面図である。 (b) 本発明の実施の形態3にかかる光半導体装置の
上面図である。FIG. 5A is a sectional view of an optical semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. (B) It is a top view of the optical semiconductor device concerning Embodiment 3 of this invention.
【図6】 本発明の実施の形態3にかかる反射体の製造
工程図である。FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the reflector according to the third embodiment of the present invention.
【図7】 (a) 本発明の実施の形態4にかかる光半
導体装置の断面図である。 (b) 本発明の実施の形態4にかかる光半導体装置の
上面図である。FIG. 7A is a sectional view of an optical semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. (B) It is a top view of the optical semiconductor device concerning Embodiment 4 of this invention.
【図8】 (a) 従来の光半導体装置の断面図であ
る。 (b) 従来の光半導体装置の上面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view of a conventional optical semiconductor device. (B) It is a top view of the conventional optical semiconductor device.
1 Si基板、2 発光素子、3 反射体、4 反射
面、5 受光素子、6光、7 SiO2膜、8 Ti/
Au、9 電極部、31 エッチング側面、32 上
面、41 IC部、61 Si基板、66 溝部。Reference Signs List 1 Si substrate, 2 light emitting element, 3 reflector, 4 reflecting surface, 5 light receiving element, 6 light, 7 SiO 2 film, 8 Ti /
Au, 9 electrode part, 31 etching side surface, 32 upper surface, 41 IC part, 61 Si substrate, 66 groove part.
Claims (14)
有してエッチング形成された{111}面の反射面とを
備えたSi単結晶からなる反射体。1. A reflector made of a Si single crystal having a bottom surface and a {111} reflecting surface etched at an angle of 45 ° with respect to the bottom surface.
かつ上記底面に平行な段面を備えることを特徴とする請
求項1に記載の反射体。2. The method according to claim 1, wherein the reflector is adjacent to the reflection surface,
The reflector according to claim 1, further comprising a step surface parallel to the bottom surface.
型の上面と、該上面の内辺に接合してエッチング形成さ
れた上記反射面および該反射面の両側に隣接した2つの
エッチング側面を備えることを特徴とする請求項1に記
載の反射体。3. The reflector has a U-shaped upper surface parallel to the bottom surface, the reflection surface formed by being joined to an inner side of the upper surface, and two reflection surfaces adjacent to both sides of the reflection surface. The reflector according to claim 1, comprising an etched side surface.
とし、上記底面に対して63°の角度を有するもう1つ
のエッチング側面を有することを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の反射体。4. The reflector according to claim 1, wherein the reflecting surface has one side surface and another etching side surface having an angle of 63 ° with respect to the bottom surface.
3. The reflector according to any one of 3.
して、当該単結晶の<110>方向に9.7°のオフ角
を有する底面であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の反射体。5. The reflector according to claim 1, wherein the bottom surface of the reflector has an off angle of 9.7 ° in the <110> direction of the single crystal with respect to the {100} plane. 3. The reflector according to any one of 3.
有し、かつ上記反射面と上記上面もしくは上記底面とが
接合する稜線が、上記オフ方向に垂直な<110>方向
から偏角5°以内に形成されることを特徴とする請求項
5に記載の反射体。6. The reflector has an upper surface parallel to the bottom surface, and a ridge line joining the reflection surface and the upper surface or the bottom surface is deviated from a <110> direction perpendicular to the off direction. The reflector according to claim 5, wherein the reflector is formed within 5 degrees.
板と、 該Si基板上に底面が固定された請求項1〜3に記載の
反射体と、 上記反射体の反射面に対して光を照射する半導体発光素
子と、からなり、上記半導体発光素子から上記Si基板
表面に平行に照射された光が、上記反射面で上記Si基
板表面に垂直方向に反射されることを特徴とする光半導
体装置。7. A Si substrate having a semiconductor light receiving element formed on a surface thereof, a reflector according to claim 1, wherein a bottom surface is fixed on the Si substrate, and light is reflected on a reflection surface of the reflector. An optical semiconductor comprising: a semiconductor light emitting element for irradiating light; light emitted from the semiconductor light emitting element in parallel to the surface of the Si substrate; and the light reflected from the reflection surface in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate. apparatus.
9.7°のオフ角を有する底面を有するSi基板を準備
する工程と、 上記Si基板上に、上記オフ方向に垂直な方向に沿って
エッチングマスクを形成するマスク形成工程と、 上記エッチングマスクを用いて、{111}面が露出す
るように上記基板をエッチングするエッチング工程と、
からなり、 上記エッチング工程により形成された{111}面の少
なくとも1面を、上記Si基板底面に対して45°の角
度を有する反射面となすことを特徴とする反射体の製造
方法。8. A method of manufacturing a reflector, comprising: preparing a Si substrate having a bottom surface having an off angle of 9.7 ° in a <110> direction of the single crystal with respect to a {100} plane; A mask forming step of forming an etching mask on the Si substrate along a direction perpendicular to the off direction; and an etching step of etching the substrate using the etching mask so that the {111} plane is exposed;
A method of manufacturing a reflector, wherein at least one of the {111} surfaces formed in the etching step is a reflection surface having an angle of 45 ° with respect to the bottom surface of the Si substrate.
垂直な方向に沿って、所定の間隔で、帯状のエッチング
マスクを形成する工程であり、 上記エッチング工程が、上記Si基板を貫通するように
該Si基板をエッチングする工程であることを特徴とす
る請求項8に記載の反射体の製造方法。9. The mask forming step is a step of forming strip-shaped etching masks at predetermined intervals along a direction perpendicular to the off-direction, wherein the etching step penetrates the Si substrate. 9. The method of manufacturing a reflector according to claim 8, further comprising a step of etching the Si substrate.
に垂直な方向に沿って、所定の間隔で、帯状のエッチン
グマスクを形成する工程であり、 上記エッチング工程が、半導体発光素子を搭載するため
の段面がエッチング底面に残るように上記Si基板を途
中までエッチングする工程であり、 更に、上記段面を垂直に切断する工程を備えることを特
徴とする請求項8に記載の反射体の製造方法。10. The mask forming step is a step of forming strip-shaped etching masks at predetermined intervals along a direction perpendicular to the off-direction, wherein the etching step is for mounting a semiconductor light emitting element. 9. The method of manufacturing a reflector according to claim 8, further comprising the step of etching the Si substrate halfway so that the step surface remains on the etching bottom surface, and further comprising a step of vertically cutting the step surface. Method.
に垂直な方向に沿って、格子状のエッチングマスクを形
成する工程であり、 上記エッチング工程が、上面が矩形状の凹部を形成して
該凹部の側面を反射面とする工程であり、 更に、上記エッチング凹部を有するSi基板を切断する
工程とを備え、 上記反射面と、該反射面の両側に夫々隣接した2つのエ
ッチング側面を形成することを特徴とする請求項8に記
載の反射体の製造方法。11. The mask forming step is a step of forming a lattice-like etching mask along a direction perpendicular to the off-direction. The etching step forms a concave portion having a rectangular upper surface. Forming a side surface of the concave portion as a reflective surface, further comprising a step of cutting the Si substrate having the etched concave portion, forming the reflective surface and two etched side surfaces respectively adjacent to both sides of the reflective surface. The method for manufacturing a reflector according to claim 8, wherein:
に垂直な<110>方向から偏角5°以内に、上記マス
クの側線を形成するマスク形成工程であることを特徴と
する請求項8〜11のいずれかに記載の反射体の製造方
法。12. The mask forming step according to claim 8, wherein the mask forming step forms a side line of the mask within a declination of 5 ° from a <110> direction perpendicular to the off direction. 12. The method for manufacturing a reflector according to any one of items 11 to 12.
域を設けて受光部を形成し、該受光部上に設けたSiO
2膜を開口して電極部を埋め込み形成する工程と、 上記Si基板上に、該Si基板表面に平行な光を照射す
る半導体発光素子を固定する工程と、該工程に前後し
て、 上記Si基板表面に対して垂直方向に上記光を反射する
反射面を備えた請求項1または3に記載の反射体の底面
を、上記Si基板上に固定する工程とを備えることを特
徴とする光半導体装置の製造方法。13. A light-receiving portion formed by providing a second-conductivity-type region on a first-conductivity-type Si substrate, and forming a SiO2 layer provided on the light-receiving portion.
(2) a step of opening a film and embedding an electrode portion, and a step of fixing a semiconductor light emitting element for irradiating light parallel to the surface of the Si substrate on the Si substrate; 4. An optical semiconductor, comprising: a step of fixing a bottom surface of the reflector on the Si substrate according to claim 1 or 3, further comprising a reflecting surface that reflects the light in a direction perpendicular to a substrate surface. Device manufacturing method.
域を設けて受光部を形成し、該受光部上に設けたSiO
2膜を開口し電極部を形成する工程と、 請求項2に記載の反射体の段面上に半導体発光素子を搭
載し、更に、上記Si基板上に上記反射体を固定するこ
とにより、上記半導体発光素子から上記段面に平行に照
射された光が上記反射体の反射面で上記Si基板表面に
垂直方向に反射されることを特徴とする光半導体装置の
製造方法。14. A light-receiving portion formed by providing a second-conductivity-type region on a first-conductivity-type Si substrate, and forming a SiO2 light-receiving portion on the light-receiving portion.
Forming an opening to the electrode portion 2 film, by mounting a semiconductor light-emitting element on step surface of the reflector according to claim 2, further securing the reflector on the Si substrate, the A method of manufacturing an optical semiconductor device, wherein light emitted from a semiconductor light emitting element in parallel to the step surface is reflected by a reflecting surface of the reflector in a direction perpendicular to the surface of the Si substrate.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268593A JPH11112014A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Reflector, optical semiconductor device using the same, and method of manufacturing the same |
| US09/104,968 US6137121A (en) | 1997-10-01 | 1998-06-26 | Integrated semiconductor light generating and detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268593A JPH11112014A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Reflector, optical semiconductor device using the same, and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112014A true JPH11112014A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17460695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9268593A Pending JPH11112014A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Reflector, optical semiconductor device using the same, and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11112014A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6234150B1 (en) | 1999-11-08 | 2001-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device |
| JP2006039046A (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Optical waveguide mounting member, substrate, semiconductor device, method for manufacturing optical waveguide mounting member, and method for manufacturing substrate |
| JP2008546197A (en) * | 2005-06-02 | 2008-12-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Silicon polarizer on silicon submount for light emitting diodes |
| WO2018164388A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | 주식회사 엘지화학 | Pattern forming method for liquid crystal alignment of zenithal bi-stable liquid crystal panel, liquid crystal-aligned substrate including pattern formed thereby, and mask substrate used in formation of pattern |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP9268593A patent/JPH11112014A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6234150B1 (en) | 1999-11-08 | 2001-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device |
| JP2006039046A (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Optical waveguide mounting member, substrate, semiconductor device, method for manufacturing optical waveguide mounting member, and method for manufacturing substrate |
| JP2008546197A (en) * | 2005-06-02 | 2008-12-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Silicon polarizer on silicon submount for light emitting diodes |
| WO2018164388A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | 주식회사 엘지화학 | Pattern forming method for liquid crystal alignment of zenithal bi-stable liquid crystal panel, liquid crystal-aligned substrate including pattern formed thereby, and mask substrate used in formation of pattern |
| KR20180102346A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-17 | 주식회사 엘지화학 | Pattern forming method for liquid crystal orientation of Zenithal Bi-stable liquid crystal panel, liquid crystal orientation substrate including the pattern using the same method and mask substrate used at forming of the pattern |
| CN110268313A (en) * | 2017-03-07 | 2019-09-20 | 株式会社Lg化学 | Method for forming pattern of liquid crystal panel, substrate and mask substrate having the pattern formed thereon |
| US10859875B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-12-08 | Lg Chem, Ltd. | Method for forming pattern for liquid crystal orientation of zenithal bi-stable liquid crystal panel, liquid crystal orientation substrate including pattern formed thereby, and mask substrate used for forming pattern |
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