JP2006173168A - Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module - Google Patents
Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006173168A JP2006173168A JP2004359541A JP2004359541A JP2006173168A JP 2006173168 A JP2006173168 A JP 2006173168A JP 2004359541 A JP2004359541 A JP 2004359541A JP 2004359541 A JP2004359541 A JP 2004359541A JP 2006173168 A JP2006173168 A JP 2006173168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- electro
- opening
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 121
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 8
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 24
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 11
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 10
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 6
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- -1 epoxy methacrylates Chemical class 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical class OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電気光学素子の発光面または受光面等の光路上に、レンズ等の光学部材を形成した電気光学素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electro-optical element in which an optical member such as a lens is formed on an optical path such as a light emitting surface or a light receiving surface of the electro-optical element, and a method for manufacturing the same.
電気光学素子が面発光型発光素子の場合、当該面発光型発光素子を用いた光モジュール等に使用する際、光路を一定にするために、面発光型発光素子から放射される光の放射角を小さくしたいという要求がある。一方、電気光学素子がフォトダイオード等の受光機能を有する素子においても、光モジュールの特性を安定させるために、光を受光するための受光径を絞り込みたいという要求がある。 When the electro-optic element is a surface-emitting light-emitting element, when used in an optical module or the like using the surface-emitting light-emitting element, the emission angle of light emitted from the surface-emitting light-emitting element in order to make the optical path constant There is a request to make it smaller. On the other hand, even in the case where the electro-optic element has a light receiving function such as a photodiode, there is a demand for narrowing the light receiving diameter for receiving light in order to stabilize the characteristics of the optical module.
また、電気光学素子の実装において、フリップチップボンディング法等を用いた、ワイヤを使用しない半田バンプを用いた実装方法を用いたい場合がある。この場合、電気光学素子の発光機能または受光機能といった光機能を、電気光学素子が形成されている半導体基板の面(以下「表面側」という)と反対側の面(以下「裏面側」という)に有することが望まれる。 In mounting an electro-optic element, there is a case where it is desired to use a mounting method using a solder bump that does not use a wire, such as a flip chip bonding method. In this case, an optical function such as a light emitting function or a light receiving function of the electro-optical element is a surface opposite to the surface (hereinafter referred to as “front side”) of the semiconductor substrate on which the electro-optical element is formed (hereinafter referred to as “back side”). It is desirable to have.
上記2つの課題を解決するために、特許文献1は、電気光学素子が形成されている半導体基板の裏面側にビアホールを形成し、その中に光学素子としてのレンズを樹脂等を用いて形成している。この構造を有することにより、発光面または受光面からの光路長を基板の厚さだけ長くすることができ、放射角を小さくする、または受光径を小さくする効果があり、さらにレンズを形成することにより、さらに効果を高めている。 In order to solve the above two problems, Patent Document 1 forms a via hole on the back side of a semiconductor substrate on which an electro-optical element is formed, and a lens as an optical element is formed therein using a resin or the like. ing. By having this structure, the optical path length from the light emitting surface or the light receiving surface can be increased by the thickness of the substrate, which has the effect of reducing the radiation angle or the light receiving diameter, and forming a lens. The effect is further enhanced.
ところが、光モジュールの光学特性をさらに高めるために光の放射角をさらに小さくしたい、または受光径をさらに小さくしたいという要求が出てきた場合、特許文献1では、光学素子としてのレンズの形状がビアホールの径等で決まってしまうため、当該要求に対応できない場合がある。すなわち、特許文献1では、光学素子としてのレンズの形状の自由度が少ないという課題がある。 However, when there is a demand for further reducing the light emission angle or further reducing the light receiving diameter in order to further improve the optical characteristics of the optical module, in Patent Document 1, the shape of the lens as an optical element is a via hole. In some cases, it may not be possible to respond to the request. That is, Patent Document 1 has a problem that the degree of freedom of the shape of a lens as an optical element is small.
本発明の目的は、レンズの大きさを任意に形成し、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子及びその製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electro-optic element capable of arbitrarily forming a lens size and arbitrarily changing a radiation angle or a light receiving diameter, and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学素子は、表面に電気光学素子が形成され、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上にある裏面に基板開口部を備えた凹部を有する基板と、前記光路上の前記基板の裏面に層開口部を有する層と、前記凹部の内部及び前記基板の裏面側に凸状に形成されている、前記層開口部の壁面で規定される大きさを有する光学部材とを有することを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, an electro-optical element according to the present invention includes an electro-optical element formed on a surface and a substrate opening on a light emitting surface or a back surface on a light path of the light-receiving surface of the electro-optical element. Specified by a substrate having a recess, a layer having a layer opening on the back surface of the substrate on the optical path, and a wall surface of the layer opening formed in a convex shape inside the recess and on the back side of the substrate The gist of the present invention is to have an optical member having a size.
本発明に係る電気光学素子によれば、基板の表面に形成されている電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上の基板の裏面に、基板開口部を有する凹部が形成されており、また、当該光路上に層開口部を有する層が形成されている。当該凹部の内部及び当該層開口部の壁面で規定される大きさを有する光学部材を形成することから、凹部が有する基板開口部の大きさではなく、層開口部の大きさに応じた光学部材を形成することができる。すなわち、層開口部を所望の大きさに形成することにより、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子が得られる。 According to the electro-optic element according to the present invention, the concave portion having the substrate opening is formed on the back surface of the substrate on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element formed on the surface of the substrate, A layer having a layer opening is formed on the optical path. Since an optical member having a size defined by the inside of the recess and the wall surface of the layer opening is formed, the optical member according to the size of the layer opening, not the size of the substrate opening of the recess Can be formed. That is, by forming the layer opening in a desired size, an electro-optic element that can arbitrarily change the radiation angle or the light receiving diameter is obtained.
また、本発明に係る電気光学素子は、上記に記載の電気光学素子であって、前記層開口部は、前記基板開口部の面積よりも小さく、かつ前記基板開口部内に含まれるように形成されていることを要旨とする。 The electro-optic element according to the present invention is the electro-optic element described above, wherein the layer opening is smaller than an area of the substrate opening and is included in the substrate opening. It is a summary.
本発明に係る光機能素子によれば、基板開口部よりも光学素子の径を小さくしたい場合には、層開口部を当該基板開口部よりも小さくすることにより、対応することができる。 According to the optical functional element according to the present invention, when it is desired to make the diameter of the optical element smaller than the substrate opening, it is possible to cope with it by making the layer opening smaller than the substrate opening.
また、本発明に係る電気光学素子は、表面に電気光学素子が形成され、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上にある裏面に基板開口部を備えた凹部を有する基板と、前記基板開口部の周囲に環状に形成されている層と、前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に、前記層の外形で規定される大きさで前記層上に形成されている光学部材とを有することを要旨とする。 The electro-optic element according to the present invention includes a substrate having an electro-optic element formed on a surface thereof and a recess having a substrate opening on a back surface on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element; A layer formed in an annular shape around the opening of the substrate, a convex shape on the back surface side of the substrate and the inside of the recess, and formed on the layer with a size defined by the outer shape of the layer And having an optical member.
本発明に係る光機能素子によれば、基板の表面に形成されている電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上の基板の裏面に、基板開口部を有する凹部が形成されておりまた、当該基板開口部の周囲に環状に層が形成されている。当該凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に、層の外形で規定される大きさで層上に光学部材を形成することから、凹部が有する基板開口部の大きさではなく、層開口部の外形で規定される大きさに応じた光学部材を形成することができる。すなわち、層開口部の外形を所望の大きさに形成することにより、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子が得られる。 According to the optical functional element of the present invention, the recess having the substrate opening is formed on the back surface of the substrate on the light path of the electro-optic element formed on the surface of the substrate or on the optical path of the light receiving surface. An annular layer is formed around the opening of the substrate. Since the optical member is formed on the layer in a size defined by the outer shape of the layer in a convex shape on the back side of the substrate and the back surface of the substrate, the layer is not the size of the substrate opening that the recess has. An optical member corresponding to the size defined by the outer shape of the opening can be formed. That is, by forming the outer shape of the layer opening to a desired size, an electro-optical element that can arbitrarily change the radiation angle or the light receiving diameter is obtained.
また、本発明に係る電気光学素子の製造方法は、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面に、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に形成される層開口部を有する層を形成する層形成工程と、前記光路上に、前記層開口部を介してウェットエッチングすることにより凹部を形成する凹部形成工程と、前記マスク開口部から前記凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に前記層開口部の壁面で規定される大きさを有する前記光学部材を形成する光学部材形成工程とを有することを要旨とする。 The electro-optical element manufacturing method according to the present invention includes a layer opening formed on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optical element on the back surface of the substrate on which the electro-optical element is formed. A layer forming step of forming a layer having a recess, a recess forming step of forming a recess on the optical path by wet etching through the layer opening, and an optical member from the mask opening to the inside of the recess. An optical member forming step of forming the optical member having a size defined by the wall surface of the layer opening in a convex shape in the concave portion and on the back surface side of the substrate by injecting a material; Is the gist.
本発明に係る電気光学素子の製造方法によれば、層形成工程により、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面に、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に形成される層開口部を有する層を形成し、凹部形成工程により、当該光路上に、当該層開口部を介してウェットエッチングすることにより凹部を形成し、光学素子形成工程により、マスク開口部から凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、凹部の内部、及び基板の裏面側に凸状に層開口部の壁面で規定される大きさを有する光学部材を形成することから、凹部が有する基板開口部の大きさではなく、層開口部の大きさに応じた光学部材を形成することができる。すなわち、層開口部を所望の大きさに形成することにより、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子が得られる。 According to the method for manufacturing an electro-optic element according to the present invention, the electro-optic element is formed on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element on the back surface of the substrate on which the electro-optic element is formed. Forming a layer having a layer opening, forming a recess on the optical path by wet etching through the layer opening in the recess forming step, and forming a recess from the mask opening by the optical element forming step. By injecting the material of the optical member into the inside of the substrate, the optical member having a size defined by the wall surface of the layer opening is formed in a convex shape inside the recess and on the back side of the substrate. An optical member corresponding to the size of the layer opening, not the size of the substrate opening, can be formed. That is, by forming the layer opening in a desired size, an electro-optic element that can arbitrarily change the radiation angle or the light receiving diameter is obtained.
また、本発明に係る電気光学素子の製造方法は、上記に記載の方法であって、前記層形成工程は、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面に、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に形成される層開口部にレジストを残すように、前記レジストをパターン形成するレジストパターン形成工程と、前記基板の裏面全体にハードマスクを形成するハードマスク形成工程と、前記レジスト上に形成されている前記層を、前記レジストと共に剥離することにより前記層をパターン形成して、前記層開口部を形成する層開口部形成工程とを有する。 The method for manufacturing an electro-optic element according to the present invention is the method described above, wherein the layer forming step has the electro-optic element on the back surface of the substrate on which the electro-optic element is formed. A resist pattern forming step for patterning the resist so as to leave a resist in a layer opening formed on the light path of the light emitting surface or the light receiving surface; and a hard mask forming step for forming a hard mask on the entire back surface of the substrate; And a layer opening forming step of forming the layer opening by patterning the layer by peeling the layer formed on the resist together with the resist.
本発明に係る光機能素子の製造方法によれば、レジストパターン形成工程により、電気光学素子が形成されている基板の裏面に、当該電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に形成される層開口部にレジストを残すようにレジストをパターン形成し、層形成工程により、基板の裏面全体に層を形成し、層開口部形成工程により、レジスト上に形成されている層を当該レジストと共に剥離することにより、層をパターン形成して層開口部を形成し、凹部形成工程により、当該光路上に、当該層開口部を介してウェットエッチングすることにより凹部を形成し、光学素子形成工程により、マスク開口部から凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、凹部の内部、及び基板の裏面側に凸状に層開口部の壁面で規定される大きさを有する光学部材を形成することから、凹部が有する基板開口部の大きさではなく、層開口部の大きさに応じた光学部材を形成することができる。すなわち、層開口部を所望の大きさに形成することにより、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子が得られる。 According to the method for manufacturing an optical functional element according to the present invention, the resist pattern forming step is performed on the light path of the light emitting surface or the light receiving surface of the electro optical element on the back surface of the substrate on which the electro optical element is formed. The resist is patterned so that the resist is left in the layer opening, the layer is formed on the entire back surface of the substrate by the layer forming step, and the layer formed on the resist is formed together with the resist by the layer opening forming step. By peeling, a layer is patterned to form a layer opening, and in the recess forming step, a recess is formed on the optical path by wet etching through the layer opening, and the optical element forming step. By injecting the material of the optical member into the recess from the mask opening, the size is defined by the wall surface of the layer opening in a convex shape inside the recess and on the back side of the substrate Since forming the optical member having, rather than the size of the substrate aperture having a recess, it is possible to form the optical member in accordance with the size of the layer opening. That is, by forming the layer opening in a desired size, an electro-optic element that can arbitrarily change the radiation angle or the light receiving diameter is obtained.
また、本発明に係る電気光学素子の製造方法は、上記記載の電気光学素子の製造方法であって、前記凹部形成工程において、前記層開口部は、前記凹部が有する基板開口部よりも小さく、かつ前記基板開口部内に含まれるように形成することを要旨とする。 The electro-optical element manufacturing method according to the present invention is the above-described electro-optical element manufacturing method, wherein, in the recess forming step, the layer opening is smaller than a substrate opening included in the recess, And it makes it a summary to form so that it may be contained in the said board | substrate opening part.
本発明に係る光機能装置の製造方法によれば、基板開口部よりも光学素子の径を小さくしたい場合には、層開口部を当該基板開口部よりも小さくすることにより、対応することができる。 According to the method for manufacturing an optical functional device according to the present invention, when it is desired to make the diameter of the optical element smaller than the substrate opening, the layer opening can be made smaller than the substrate opening. .
また、本発明に係る電気光学素子の製造方法は、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面全体に、層を形成する層形成工程と、前記層を加工して、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に層開口部を形成する層開口部形成工程と、前記層をマスクにして、前記基板の裏面をエッチングして前記光路上に基板開口部を有する凹部を形成する凹部形成工程と、前記基板開口部に環状に前記層を残すように加工する層加工工程と、前記層開口部から前記凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に、前記層の外形で規定される大きさで前記層上に形成されている前記光学部材を形成する光学部材形成工程とを有することを要旨とする。 The electro-optical element manufacturing method according to the present invention includes a layer forming step of forming a layer over the entire back surface of the substrate on which the electro-optical element is formed, and the layer is processed to form the electro-optical element. Forming a layer opening on the light path of the light emitting surface or light receiving surface of the substrate, and forming a recess having the substrate opening on the optical path by etching the back surface of the substrate using the layer as a mask. A recess forming step to be formed; a layer processing step to process the layer in an annular manner so as to leave the layer in the substrate opening; and injecting the material of the optical member into the recess from the layer opening, And an optical member forming step of forming the optical member formed on the layer in a convex shape on the back side of the substrate and having a size defined by the outer shape of the layer. .
本発明に係る光機能素子の製造方法によれば、層形成工程により、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面全体に層を形成し、層開口部形成工程により、層を加工して前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に層開口部を形成し、凹部形成工程により、基板の裏面をエッチングして当該光路上に基板開口部を有する凹部を形成し、層加工工程により、基板開口部の周囲に環状に層を残すように加工し、光学素子形成工程により、層開口部から凹部の内部に光学部材の材料を注入して、当該凹部の内部及び基板の裏面側に凸状に、当該層の外形で規定される大きさで光学素子を形成することから、凹部が有する基板開口部の大きさではなく、層開口部の外形で規定される大きさに応じた光学部材を形成することができる。すなわち、層開口部の外形を所望の大きさに形成することにより、放射角または受光径を任意に変化させることができる電気光学素子が得られる。 According to the method for manufacturing an optical functional element according to the present invention, a layer is formed on the entire back surface of the substrate on which the electro-optic element is formed by the layer forming process, and the layer is processed by the layer opening forming process. Forming a layer opening on the light path of the light-emitting surface or light-receiving surface of the electro-optic element, and etching the back surface of the substrate in the recess forming step to form a recess having the substrate opening on the optical path. In the processing step, processing is performed so that a layer is left annularly around the substrate opening, and in the optical element forming step, the material of the optical member is injected into the recess from the layer opening, and the inside of the recess and the substrate Since the optical element is formed in a convex shape on the back side with a size defined by the outer shape of the layer, it is not the size of the substrate opening included in the concave portion, but the size defined by the outer shape of the layer opening. The corresponding optical member can be formedThat is, by forming the outer shape of the layer opening to a desired size, an electro-optical element that can arbitrarily change the radiation angle or the light receiving diameter is obtained.
また、本発明は、上記に記載の電気光学素子を利用して、光伝送モジュールとして利用することができる。 In addition, the present invention can be used as an optical transmission module using the electro-optic element described above.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1から図3を用いて説明する。
図1は、第1実施形態で得られる光学部材を有する電気光学素子の模式断面図を示す。本実施形態における電気光学素子は、フリップチップボンディング実装等、ワイヤを用いない実装をする場合に有効である。その場合、光を電気光学素子を形成する基板の裏面側から放出させるような構造に形成することが望ましい。以下、電気光学素子の構造について説明する。
図1(a)では、光学部材20としてレンズを有する電気光学素子1が発光素子の1つとしての面発光型発光素子の場合を示しており、図1(b)ではレンズ20を有する電気光学素子2が受光素子の1つとしてのフォトダイオードの場合を示している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electro-optical element having an optical member obtained in the first embodiment. The electro-optical element in this embodiment is effective when mounting without using wires, such as flip chip bonding mounting. In that case, it is desirable to form a structure in which light is emitted from the back side of the substrate on which the electro-optic element is formed. Hereinafter, the structure of the electro-optic element will be described.
FIG. 1A shows a case where the electro-optical element 1 having a lens as the optical member 20 is a surface-emitting light emitting element as one of the light emitting elements, and FIG. The case where the
図1(a)について説明する。面発光型発光素子5は、基板としてGaAs基板10を用いている。ここで、同図では、GaAs基板10の上側を基板の裏面とし、下側を表面とする。GaAs基板10の表面全体には、第1ミラー層11が形成されている。第1ミラー層11は、p型Al0.9Ga0.1As層とp型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した複数のペアの分布型多層膜として形成されている。第1ミラー層11上には、GaAsウェル層とAl0.3Ga0.7Asバリア層が形成されている。バリア層の上には、活性層12が、ウェル層が3層で構成される量子井戸構造に形成されている。活性層12の上には、第2ミラー層13が形成されている。第2ミラー層13は、n型Al0.9Ga0.1As層とn型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した複数のペアの分布型多層膜として形成されている。第2ミラー層は、第1ミラー層よりも薄く形成されている。
FIG. 1A will be described. The surface
第1ミラー層11、活性層12及び第2ミラー層13を、エッチング等の加工することにより、これら3層が柱状に形成されている。また、活性層12に接する第2ミラー層13の一部が酸化等の加工手段により、側面側から内側の一部にかけて、電流狭窄層14が形成されている。なお、電流狭窄層14の形成領域を制御することにより、活性層12等の電流密度を制御することができる。柱状に形成されている上記の3層の側面には、絶縁層15が形成されている。絶縁層15は、ポリイミド樹脂を用いている。ポリイミド樹脂は、絶縁性、埋め込み特性等の加工特性及び耐熱性に優れている材料だからである。
By processing the
第2ミラー層13及び絶縁層15の上には、カソード電極16が形成されている。カソード電極16は、AuとGeの合金とAuとの積層膜を用いている。また、絶縁層15が形成されていない、第1ミラー層11上の一部にアノード電極17が形成されている。アノード電極17は、AuとZnとの合金とAuの積層膜を用いている。また、GaAs基板10の裏面側から第1ミラー層11の近傍までの深さで、基板開口部19aを有する凹部19が形成されている。凹部19の底面部19bは、電流狭窄層14が形成されていない活性層12のほぼ中央に配置されるように形成されている。面発光型発光素子5の発光面は、電流狭窄層14が形成されていない活性層12となるからである。すなわち、凹部19は、発光面からの光路上に形成されている。GaAs基板10の裏面には、層としての金属層18が形成されている。金属層18は、層開口部18aを有し、凹部19の基板開口部19aよりも小さく形成されている。
A
光学部材としてのレンズ20は、凹部底面部19bから基板開口部19aまでの基板内レンズ20aと、層開口部18aの層壁部18bに接するように形成された凸状レンズ20bとを有する。
The lens 20 as an optical member includes an in-
上記のレンズ20を有する面発光型発光素子1では、カソード電極16及びアノード電極17に半田バンプを形成し、実装したい基板に直接実装することができる。カソード電極16とアノード電極17に電圧を印加することにより、活性層12で正孔と電子が結合することにより光を放出する。光は、第1ミラー層11を通り、レンズ20を経て外部に放出される。レンズ20は、活性層12から放出される光の放出角を小さくする。したがって、光モジュール等のデバイスを作製する際に受光素子との光軸合わせが容易になる。
In the surface-emitting light-emitting element 1 having the lens 20 described above, solder bumps can be formed on the
次に、図1(b)について説明する。フォトダイオード6は、基板としてGaAs基板10を用いている。GaAs基板10の表面全体には、ミラー層21が形成されている。ミラー層21は、p型Al0.9Ga0.1As層とp型Al0.15Ga0.85As層とを交互に積層した複数のペアの分布型多層膜として形成されている。ミラー層21の上には、光吸収層22が形成されている。光吸収層22は、不純物が導入されていないGaAs層により形成されている。光吸収層22の上には、コンタクト層23が形成されている。コンタクト層23は、p型のGaAs層により形成されている。
Next, FIG. 1B will be described. The
ミラー層21、光吸収層22及びコンタクト層23を、エッチング等の加工をすることにより、これら3層が柱状に形成されている。柱状に形成されている上記の3層の側面には、絶縁層24が形成されている。絶縁層24は、ポリイミド樹脂を用いている。ポリイミド樹脂は、絶縁性、埋め込み特性等の加工特性及び耐熱性に優れている材料だからである。
The
ミラー層21及び絶縁層24の上には、カソード電極25が形成されている。カソード電極25は、AuとGeの合金とAuとの積層膜を用いている。
A
また、絶縁層24が形成されていない、ミラー層21上の一部にアノード電極26が形成されている。アノード電極26は、AuとZnとの合金とAuの積層膜を用いている。
Further, an
また、GaAs基板10の裏面側から第1ミラー層11の近傍までの深さで、基板開口部19aを有する凹部19が形成されている。凹部19の底面部19bは、光吸収層22のほぼ中央に配置されるように形成されている。フォトダイオード6の受光面は、光吸収層22だからである。すなわち、凹部19は、受光面の光路上に形成されている。GaAs基板10の裏面には、層としての金属層18が形成されている。金属層18は、層開口部18aを有し、凹部19の基板開口部19aよりも小さく形成されている。
A
光学部材としてのレンズ20は、図1(a)での面発光型発光素子5の場合と同様に形成されている。
The lens 20 as an optical member is formed in the same manner as in the case of the surface-emitting light-emitting
上記のレンズ20を有するフォトダイオード2も、面発光型発光素子1の場合と同様に、カソード電極16及びアノード電極17に半田バンプを形成し、実装したい基板に直接実装することができる。カソード電極16とアノード電極17に電圧を印加することにより、光吸収層22に光が入射されると、その内部で正孔と電子が発生し、正孔はカソード電極25側へ、電子はアノード電極26側に移動することにより光電流が発生する。この光電流を検出することにより、入射した光の特性を把握することができる。
The
次に、光学部材としてレンズを有する電気光学素子の製造方法について説明する。ここでは、電気光学素子として、面発光型発光素子5を例にして説明する。
Next, a method for manufacturing an electro-optical element having a lens as an optical member will be described. Here, the surface
図2(a)は、面発光型発光素子5が形成されているGaAs基板10を示す。面発光型発光素子5は、図1(a)で説明した構造を有する。
FIG. 2A shows the
次に、図2(b)〜図3(a)を用いて層形成工程について説明する。層形成工程は、レジストパターン形成工程、ハードマスク形成工程及び層開口部形成工程を有する。以下、順に説明する。 Next, the layer forming process will be described with reference to FIGS. 2 (b) to 3 (a). The layer forming step includes a resist pattern forming step, a hard mask forming step, and a layer opening forming step. Hereinafter, it demonstrates in order.
図2(b)は、レジストパターン形成工程を示す。GaAs基板10の面発光型発光素子5が形成されていない裏面側に、フォトレジスト27を全面に塗布し、フォトリソグラフィー法により、フォトレジストのパターン形成を行う。フォトレジスト27を残す領域は、層開口部(図3(a)参照)を形成する領域である。
FIG. 2B shows a resist pattern forming process.
図2(c)は、ハードマスク形成工程を示す。本実施形態では、ハードマスクとして金属層18を蒸着法やスパッタリング法等によりGaAs基板10の裏面全体に形成する。金属層18は、Au、Pt、Ni、Cr、AuGe等を用いることができる。また、ハードマスクは、金属層の他に窒化シリコン層や酸化シリコン層等の絶縁膜を用いることもできる。
FIG. 2C shows a hard mask forming process. In the present embodiment, the
図3(a)は、層開口部形成工程を示す。層開口部18aの形成は、リフトオフ法によって行う。すなわち、フォトレジスト27を剥離することにより、フォトレジスト27上に形成されている金属層18等の層を除去する。層開口部18aは、面発光型発光素子5の発光面、すなわち活性層12から放出される光路上に形成される。また、層開口部18aの開口領域はフォトレジスト27のパターンによって決定することができる。したがって、レジストパターン形成工程でのマスクパターン等の条件により、フォトレジスト27のパターン形状及び領域を、ある程度自由に設定することができることから、層開口部18aの開口領域を自由に設定することができる。
FIG. 3A shows a layer opening forming step. The
図3(b)は、凹部形成工程を示す。凹部19の形成は、ウェットエッチング法によって行われる。ウェットエッチングは、GaAs基板10は、エッチングするが層18はエッチングされない薬液を使用する。ウェットエッチングは、等方的にGaAs基板10をエッチングするので、凹部19の断面は同図に示すようなテーパ形状となる。すなわち、基板開口部19aの開口領域の方が、凹部底面部19bよりも大きい形状となる。また、金属層18をエッチングしない条件であるので、基板開口部19aの開口領域を同図のように層開口部18aよりも大きくすることができる。
FIG. 3B shows a recess forming process. The
なお、層開口部18aと同等の大きさの基板開口部19aを有する凹部19を形成する場合には、上記のウェットエッチング法で形成する方法の他に、ドライエッチング法で形成することもできる。
In addition, when forming the recessed
図3(c)は、光学部材形成工程を示す。光学部材としてのレンズ20は紫外線硬化樹脂を使用する。まず、金属層18の表面に撥水化処理をする。次に、液状の紫外線硬化樹脂を液滴吐出法またはディスペンサ法を用いて、凹部19内にレンズ前駆体30aを形成する。さらに紫外線硬化樹脂の注入を行い、金属層18よりも凸状にレンズ前駆体30bを形成する。このとき、レンズ前駆体30bは、層開口部18aの層壁部18bの壁面に規定された大きさに形成される。その後、レンズ前駆体30a及び30bに紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂を硬化させてレンズ20を形成する。このようにして、図1(a)に示したレンズ20を有する面発光型発光素子1が得られる。
FIG.3 (c) shows an optical member formation process. The lens 20 as the optical member uses an ultraviolet curable resin. First, the surface of the
ここで、紫外線硬化樹脂は一般に、プレポリマー、オリゴマー、及びモノマーのうち少なくとも1種と光重合開始剤とを有する。紫外線硬化型樹脂のうち、粘度の選択性の広さを考慮すると、アクリル系樹脂を用いるのが好ましい。紫外線硬化型アクリル系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエートアクリレート類、スピロアセタール系アクリレート類などのアクリレート類等が利用できる。また、エポキシメタクリレート類、スピロアセタール系メタクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等も利用できる。 Here, the ultraviolet curable resin generally has at least one of a prepolymer, an oligomer, and a monomer and a photopolymerization initiator. Among the ultraviolet curable resins, it is preferable to use an acrylic resin in consideration of the wide selectivity of viscosity. Specific examples of the ultraviolet curable acrylic resin include acrylates such as epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyate acrylates, and spiroacetal acrylates. In addition, methacrylates such as epoxy methacrylates, spiroacetal methacrylates, polyester methacrylates, and polyether methacrylates can be used.
また、レンズ20の材料として、紫外線硬化樹脂の他に、ポリイミド系の樹脂、アクリル系の樹脂を用いることもできる。この場合、樹脂をレンズ20にするために、熱処理等を行う。 In addition to the ultraviolet curable resin, a polyimide resin or an acrylic resin can be used as the material of the lens 20. In this case, heat treatment or the like is performed to make the resin into the lens 20.
なお、基板内レンズ20aと凸状レンズ20bとを形成する場合において、プロセス上またはレンズ20の光学特性上、それぞれ別の材料等で形成してもよい。
In the case where the in-
面発光型発光素子5の活性層12から放出される光の放出角を小さくするためには、レンズ20の曲率半径を小さくすることが有効な手段である。レンズ20の曲率は、紫外線硬化樹脂の表面張力、基板の濡れ性と、層開口部18aの開口領域等により決定される。層開口部18aの開口領域は、上記に説明したように、ある程度自由に設定することができる。したがって、液状の紫外線硬化樹脂の粘度を変えることができない場合でも、層開口部18aの開口領域の大きさを変えることができることから、レンズ20の曲率を変えることができる。特に、基板開口部19aよりも小さな開口径でレンズを形成する必要がある場合には、有効な方法である。したがって、所望の光放出角で発光させることができる面発光型発光素子1を得ることができる。
In order to reduce the emission angle of light emitted from the
また、本実施形態で説明した電気光学素子は、面発光型発光素子1であるが、フォトダイオード2でも同様にレンズ20を形成することができる。この場合、レンズ20の曲率を変えられることから、入射光を収束させて、受光面である光吸収層22に効率的に光を入射させることができる。したがって、受光効率の高いフォトダイオード2を得ることができる。
Further, although the electro-optic element described in the present embodiment is the surface-emitting light emitting element 1, the lens 20 can be similarly formed by the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図4〜6を用いて説明する。
図4は、第2実施形態で得られる光学部材を有する電気光学素子の模式断面図を示す。図4(a)では、光学部材20としてレンズを有する電気光学素子1が発光素子の1つとしての面発光型発光素子の場合を示しており、図4(b)ではレンズ20を有する電気光学素子2が受光素子の1つとしてのフォトダイオードの場合を示している。ここで、面発光型発光素子5及びフォトダイオード6の構造は、第1実施形態と同様である。第1実施形態の相違点は、光学部材としてのレンズ40の構造であるので、レンズ40について、面発光型発光素子5を用いて説明する。なお、レンズ40の構造は、フォトダイオード6でも同様である。また、レンズ40を形成した面発光型発光素子1またはフォトダイオード2の作用効果についても、第1実施形態とほぼ同様である。
(Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of this invention is described using FIGS.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an electro-optical element having the optical member obtained in the second embodiment. 4A shows a case where the electro-optical element 1 having a lens as the optical member 20 is a surface-emitting light-emitting element as one of the light-emitting elements, and FIG. 4B shows an electro-optic having the lens 20. The case where the
光学部材としてのレンズ40の構造について、図4(a)を用いて説明する。
GaAs基板10には、基板開口部41aを有する凹部41が形成されている。基板開口部41aの周囲には、環状に形成されている層40を有している。
The structure of the
The
光学部材としてのレンズ42は、凹部41の内部から基板開口部19までの基板内レンズ42aと、層40が形成されている径の大きさ40aと同等の大きさの径を有する凸状に形成されたレンズ42bとを有する。
The lens 42 as an optical member is formed in a convex shape having a diameter equivalent to the in-
次に、光学部材としてレンズを有する電気光学素子の製造方法について説明する。ここでは、電気光学素子として、面発光型発光素子5を例にして説明する。
Next, a method for manufacturing an electro-optical element having a lens as an optical member will be described. Here, the surface
図5(a)は、層形成工程を示す。表面に面発光型発光素子5が形成されているGaAs基板10の裏面全面に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等で、層40としての酸化シリコン層または窒化シリコン層を形成する。なお、面発光型発光素子5は、図1(a)で説明した構造を有する。
FIG. 5A shows a layer forming process. A silicon oxide layer or a silicon nitride layer as the
図5(b)は、層開口部形成工程を示す。GaAs基板10の裏面全面に形成されている層40上に、フォトリソグラフィ法を用いて層開口部40aを形成する領域に開口部を有するフォトレジスト(図示せず)を形成する。次に、フォトレジストをマスクとして、ドライエッチング法を用いて層40を除去して層開口部40aを形成する。その後、フォトレジストを剥離する。層開口部40aは、第1実施形態と同様に、面発光型発光素子5の発光面、すなわち活性層12から放出される光路上に形成される。なお、層40の除去は、ドライエッチング法の他に、ウェットエッチング法を用いることができる。
FIG. 5B shows a layer opening forming step. On the
図5(c)は、凹部形成工程を示す。凹部形成工程では、層40をハードマスクとしてドライエッチング法を用いて、凹部41を形成する。凹部41が有する基板開口部41aの大きさは、ドライエッチング法で加工しているので、層開口部とほぼ同じ大きさを有する。
FIG.5 (c) shows a recessed part formation process. In the recess forming step, the
図6(a)は、層加工工程を示す。フォトリソグラフィ法により、フォトレジスト27を凹部41及び凹部41近傍に残す層の部分にパターン形成する。その後、ドライエッチング法にて、層40を除去する。これにより、層40の外形の大きさ、すなわち層形成領域40aが決定される。
FIG. 6A shows the layer processing step. A pattern of the
図6(b)は、レジスト除去工程を示す。フォトレジスト27を剥離した後に、凹部41や層40の表面に残存しているスカムをアッシングする。次に、GaAs基板10全体を洗浄することにより、フォトレジスト27を完全に除去する。
FIG. 6B shows a resist removal process. After the
図6(c)は、光学部材形成工程を示す。光学部材としてのレンズ42は第1実施形態と同様に、紫外線硬化樹脂を使用する。まず、GaAs基板10の裏面全体に撥水化処理をする。次に、液状の紫外線硬化樹脂を液滴吐出法またはディスペンサ法を用いて、凹部41内にレンズ前駆体50aを形成する。さらに紫外線硬化樹脂の注入を行い、レンズ前駆体50bを層40の上まで形成する。GaAs基板10は、層40の端部で液滴が保持されるので、レンズ前駆体50bの大きさは層形成領域40aで決定される。その後、レンズ前駆体50a及び50bに紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂を硬化させてレンズ42を形成する。このようにして、図4(a)に示したレンズ42を有する面発光型発光素子1が得られる。
FIG.6 (c) shows an optical member formation process. The lens 42 as an optical member uses an ultraviolet curable resin, as in the first embodiment. First, the entire back surface of the
ここで、層形成領域40aは、上記の層加工工程において、フォトレジストのパターンにより決定することができる。したがって、レジストパターン形成工程でのマスクパターン等の条件により、フォトレジスト27のパターン形状及び領域を、ある程度自由に設定することができることから、層形成領域40aを自由に設定することができる。特に、本実施形態ではレンズ42の大きさを凹部41よりも大きく形成したい場合に有効である。
Here, the
なお、基板内レンズ42aと凸状レンズ42bとを形成する場合において、プロセス上またはレンズ42の光学特性上、それぞれ別の材料等で形成してもよい。
In the case where the in-
本実施形態の効果は、第1実施形態の効果と同様である。すなわち、面所望の光放出角で発光させることができる面発光型発光素子1を得ることができ、また、受光効率の高いフォトダイオード2を得ることができる。
The effect of this embodiment is the same as that of the first embodiment. That is, it is possible to obtain a surface-emitting light emitting device 1 that can emit light with a desired light emission angle, and to obtain a
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、図7を用いて説明する。
図7は、第1実施形態または第2実施形態で得られた電気光学素子1を用いた光伝送モジュールの断面図である。光伝送モジュール300aは、上記の面発光型発光素子1をアレイ化した面発光型発光素子アレイ100と、上記のフォトダイオード2をアレイ化したフォトダイオードアレイ200を対向するように配置している。また、面発光型発光素子アレイは、面発光型発光素子用送信回路を有する駆動基板102と、フォトダイオードアレイ200はフォトダイオード用受信回路を有する駆動基板202と、それぞれ半田バンプ101、201で電気的に接続されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical transmission module using the electro-optical element 1 obtained in the first embodiment or the second embodiment. In the
光伝送モジュールは300aでは、駆動基板102から印加した電圧によって、面発光型発光素子アレイ100の各面発光型発光素子1から光が放出される。一方、駆動基板202から電圧によって、フォトダイオードアレイ200の各フォトダイオード2は、受光した光を電流に変換する。
In the
光伝送モジュール300aが有する面発光型発光素子アレイ100は光の放出角を小さくするレンズ20が形成され、一方のフォトダイオードアレイ200にも、受光効率を高めるレンズ42が形成されていることにより、光ファイバ等の光導波路を使用しなくても、光結合効率を良好にすることができる。したがって、光軸調整等の手間を削減させた光伝送モジュール300aを得ることができる。
The surface-emitting light-emitting
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について図8を用いて説明する。図8は、第1実施形態または第2実施形態で得られた電気光学素子1を用いた別な光伝送モジュールの断面図である。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of another optical transmission module using the electro-optical element 1 obtained in the first embodiment or the second embodiment.
光伝送モジュール300bは、上記の面発光型発光素子アレイ100と、上記のフォトダイオードアレイ200と、一対のミラーデバイス400とを有する。ここで、面発光型発光素子アレイ100と、フォトダイオードアレイ200とは、ともに同一面に並列して配置されている。面発光型発光素子アレイ100は、同図では上方に光を放出するように配置され、第1のミラーデバイス400aがその光を反射するような位置に配置されている。一方、フォトダイオードアレイは、上方からの光を受光するように配置され、第1のミラーデバイス400aからの反射光をさらに第2のミラーデバイス400bで反射し、その反射光を受光できる位置に配置されている。
The
この光伝送モジュール300bにおいては、ミラーデバイス400を可変にすることによって、面発光型発光素子アレイ100から放出される光をフォトダイオードアレイ200に受光させる場合とさせない場合とを調整できるようにする。これにより、ミラーデバイス400を、光伝送モジュール300bにおけるスイッチとして機能させることができる。
In this
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態を図9に示す。図9は、第1実施形態または第2実施形態で得られた電気光学素子1を用いた別な光伝送モジュールの断面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of another optical transmission module using the electro-optical element 1 obtained in the first embodiment or the second embodiment.
光伝送モジュール300cは、上記の面発光型発光素子アレイ100と、フォトダイオードアレイ200と、光ファイバ500とを有する。ここで、面発光型発光素子アレイ100の発光部と、フォトダイオードアレイ200の受光部との間は光ファイバ500で接続されている。発光部と受光部とを光ファイバ500で接続するようにしたことによって、面発光型発光素子アレイ100から放出される光の光結合効率を安定化させることができる。また、面発光型発光素子アレイ100、フォトダイオードアレイ200及び光ファイバ500のそれぞれの光軸調整が容易になる。
The
1、3…レンズを有する面発光型発光素子、2、4…レンズを有するフォトダイオード、5…面発光型発光素子、6…フォトダイオード、10…GaAs基板、11…第1ミラー層、12…活性層、13…第2ミラー層、14…電流狭窄層、15、24…絶縁層、16、25…第1電極(カソード)、17、26…第2電極(アノード)、18…層としての金属層、18a…層開口部、18b…層壁部、19、41…凹部、19a、41a…基板開口部、19b、41b…凹部底面部、20、42…光学部材としてのレンズ、20a、42a…基板内レンズ、20b、42b…凸状レンズ、21…ミラー層、22…光吸収層、23…コンタクト層、27…マスクとしてのフォトレジスト、28…液滴吐出装置、29…レンズ前駆体、30a、50a…基板内レンズ前駆体、30b、50b…凸状レンズ前駆体、40…層としてのハードマスク、40a…ハードマスク形成領域、100…面発光型発光素子アレイ、101、201…半田バンプ、102、202…駆動基板、103、203…ミラーデバイス、200…フォトダイオードアレイ、300a、300b、300c…光伝送モジュール、500…光ファイバ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光路上の前記基板の裏面に層開口部を有する層と、
前記凹部の内部及び前記基板の裏面側に凸状に形成されている、前記層開口部の壁面で規定される大きさを有する光学部材と、を有する電気光学素子。 An electro-optic element is formed on the surface, and a substrate having a recess provided with a substrate opening on the back surface on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element;
A layer having a layer opening on the back surface of the substrate on the optical path;
And an optical member having a size defined by the wall surface of the layer opening, which is formed in a convex shape inside the recess and on the back side of the substrate.
前記層開口部は、前記基板開口部の面積よりも小さく、かつ前記基板開口部内に含まれるように形成されている電気光学素子。 The electro-optic element according to claim 1,
The electro-optic element, wherein the layer opening is smaller than the area of the substrate opening and is included in the substrate opening.
前記基板開口部の周囲に環状に形成されている層と、
前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に、前記層の外形で規定される大きさで前記層上に形成されている光学部材と、を有する電気光学素子。 An electro-optic element is formed on the surface, and a substrate having a recess provided with a substrate opening on the back surface on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element;
A layer formed in an annular shape around the substrate opening;
An electro-optical element having an optical member formed on the layer in a size that is defined by the outer shape of the layer, in a convex shape inside the recess and on the back side of the substrate.
前記光路上に、前記層開口部を介して凹部を形成する凹部形成工程と、
前記マスク開口部から前記凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に前記層開口部の壁面で規定される大きさを有する前記光学部材を形成する光学部材形成工程と、を有する電気光学素子の製造方法。 A layer forming step of forming a layer having a layer opening formed on the light path of the light emitting surface or the light receiving surface of the electro optical element on the back surface of the substrate on which the electro optical element is formed;
A recess forming step of forming a recess on the optical path through the layer opening;
By injecting the material of the optical member from the mask opening into the recess, the inside of the recess and the size defined by the wall surface of the layer opening in a convex shape on the back side of the substrate An optical member forming process for forming an optical member.
前記層形成工程は、電気光学素子が表面に形成されている基板の裏面に、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に形成される層開口部にレジストを残すように、前記レジストをパターン形成するレジストパターン形成工程と、
前記基板の裏面全体にハードマスクを形成するハードマスク形成工程と、
前記レジスト上に形成されている前記層を、前記レジストと共に剥離することにより前記層をパターン形成して、前記層開口部を形成する層開口部形成工程と、を有する電気光学素子の製造方法。 A method for producing an electro-optic element according to claim 4,
In the layer forming step, the resist is left on the back surface of the substrate on which the electro-optic element is formed, in a layer opening formed on the light path of the light-emitting surface or the light-receiving surface of the electro-optic element. A resist pattern forming step of patterning a resist;
A hard mask forming step of forming a hard mask on the entire back surface of the substrate;
And a layer opening forming step of forming the layer opening by patterning the layer by peeling the layer formed on the resist together with the resist.
前記凹部形成工程において、前記層開口部は、前記凹部が有する基板開口部よりも小さく、かつ前記基板開口部内に含まれるように形成する電気光学素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical functional element according to claim 4 or 5,
The method for manufacturing an electro-optic element, wherein in the recess forming step, the layer opening is formed so as to be smaller than a substrate opening included in the recess and included in the substrate opening.
前記層を加工して、前記電気光学素子が有する発光面または受光面の光路上に層開口部を形成する層開口部形成工程と、
前記層をマスクにして、前記基板の裏面の前記光路上に基板開口部を有する凹部を形成する凹部形成工程と、
少なくとも前記基板開口部の周囲に環状に前記層を残すように加工する層加工工程と、
前記層開口部から前記凹部の内部に光学部材の材料を注入することにより、前記凹部の内部、及び前記基板の裏面側に凸状に、前記層の外形で規定される大きさで前記層上に形成されている前記光学部材を形成する光学部材形成工程と、を有する電気光学素子の製造方法。 A layer forming step of forming a layer on the entire back surface of the substrate on which the electro-optic element is formed;
A layer opening forming step of processing the layer to form a layer opening on the light path of the light emitting surface or the light receiving surface of the electro-optic element;
Forming a recess having a substrate opening on the optical path on the back surface of the substrate, using the layer as a mask;
A layer processing step of processing so as to leave the layer in a ring shape around at least the substrate opening;
By injecting the material of the optical member into the recess from the layer opening, the inner surface of the recess has a size defined by the outer shape of the layer in a convex shape on the back surface side of the substrate. And an optical member forming step of forming the optical member formed on the electro-optical element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004359541A JP2006173168A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004359541A JP2006173168A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006173168A true JP2006173168A (en) | 2006-06-29 |
Family
ID=36673613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004359541A Withdrawn JP2006173168A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006173168A (en) |
-
2004
- 2004-12-13 JP JP2004359541A patent/JP2006173168A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3956647B2 (en) | Method for manufacturing surface-emitting laser | |
| JP4899344B2 (en) | Surface emitting semiconductor laser and manufacturing method thereof | |
| JP4120813B2 (en) | Optical component and manufacturing method thereof | |
| JP3767496B2 (en) | Surface-emitting light emitting device and method for manufacturing the same, optical module, and optical transmission device | |
| JP2004119582A (en) | Surface emitting semiconductor laser, method of manufacturing the same, optical module, and optical transmission device | |
| CN101336381B (en) | Method for fabricating microlenses and optoelectronic devices incorporating microlenses by selective etching of compound semiconductors | |
| JP4114060B2 (en) | Manufacturing method of light receiving element | |
| JP3719441B2 (en) | Optical element and method for manufacturing the same, optical module, and optical transmission device | |
| JP2006173168A (en) | Electro-optical element, method of manufacturing electro-optical element, and optical transmission module | |
| KR101338354B1 (en) | Method for fabricating micro-lens | |
| JP2004241630A (en) | Light receiving element and method of manufacturing the same, optical module, and light transmission device | |
| JP2006173329A (en) | Light receiving element and manufacturing method thereof, optical module, and optical transmission device | |
| JP3818386B2 (en) | Surface-emitting light emitting device and method for manufacturing the same, optical module, and optical transmission device | |
| JP2006179747A (en) | Optical device, optical device manufacturing method, and optical transmission device | |
| JP4352241B2 (en) | Light receiving element, optoelectronic integrated element, optical module, optical transmission device, and method for manufacturing light receiving element | |
| JP4821961B2 (en) | Surface emitting semiconductor laser device and manufacturing method thereof | |
| JP4381125B2 (en) | Manufacturing method of optical components | |
| JP3824089B2 (en) | Manufacturing method of optical element | |
| JP3818391B2 (en) | Optical element | |
| JP2004271702A (en) | Optical component and its manufacturing method, microlens substrate, display device, imaging device, optical device, optical module | |
| KR100873780B1 (en) | Method for fabrication micro-lens and Micro-lens integrated Optoelectronic Devices using selective etch of compound semiconductor | |
| JP2005159005A (en) | Optical element and manufacturing method thereof | |
| JP2007258730A (en) | Light receiving element, optical module, light transmission device | |
| JP2004198514A (en) | Optical component and its manufacturing method, microlens substrate, display device, imaging device, optical device, optical module | |
| JP2005275319A (en) | Waveguide-type optical element and method for manufacturing the same, optical module, and optical transmission device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |