(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を招かず、製造歩留まりの向上を図るべく、小型化された光伝送デバイス及び光伝送デバイスの製造方法、及び当該光伝送デバイスを備える電子機器を提供することを目的の一つとする。【解決手段】ＩＣチップ１０と、ＩＣチップ１０に光出射面２１を上にして固定された薄膜状面発光レーザ２０と、光透過性の樹脂からなり、薄膜状面発光レーザ２０を被覆するモールド４０と、モールド４０上に固定された半導体レンズ５０と、を備え、モールド４０における、光出射面２１から半導体レンズ５０の底面までの距離が、薄膜状面発光レーザ２０のフラウンホーファ領域内となる値に設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に光出射面を上にして固定された発光素子と、
光透過性の樹脂からなり、前記発光素子を被覆するモールドと、
前記モールド上に固定された半導体レンズと、を備え、
前記モールドにおける前記光出射面から前記半導体レンズの底面までの距離が、前記発光素子のフラウンホーファ領域内となる値に設定されていることを特徴とする光伝送デバイス。
【請求項２】
前記モールドの上面は、平坦に形成され、
前記半導体レンズは、砒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）のいずれかを含んで構成され、前記光出射面と対向する前記底面が平面となった凸レンズであり、
前記モールドの上面と前記半導体レンズの前記底面とが向き合うように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光伝送デバイス。
【請求項３】
前記発光素子は、ＶＣＳＥＬであり、
前記モールドが色素を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光伝送デバイス。
【請求項４】
基板に光電変換素子が固定され、前記光電変換素子の上方にレンズを備えた光伝送デバイスの製造方法であって、
（ａ）ベース基板の上面に犠牲層を形成する工程と、
（ｂ）前記犠牲層の上面に半導体層を形成する工程と、
（ｃ）前記半導体層の上面に、凸レンズ形状のレジストを形成する工程と、
（ｄ）前記レジストをマスクとして、前記半導体層と前記レジストと前記犠牲層とをドライエッチングすることにより、前記半導体層に凸レンズ形状の半導体レンズを形成する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程により、前記半導体層に形成された前記半導体レンズの上面に、粘着性を有するフィルム部材を貼付する工程と、
（ｆ）前記半導体レンズに前記フィルム部材が貼付されている状態で、前記犠牲層を選択性エッチング液を用いて選択的にエッチングし、前記ベース基板から前記半導体レンズを分離する工程と、
（ｇ）前記（ｆ）工程により、前記フィルム部材が貼付されている状態の前記半導体レンズをレンズ取り付け部に載置する工程と、を含むことを特徴とする光伝送デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記ベース基板はＧａＡｓからなり、前記犠牲層はＡｌＡｓからなり、前記半導体層はＡｌＧａＡｓから構成されることを特徴とする請求項４に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記（ｃ）工程において、前記半導体層の上面に、フォトレジストを円柱状に形成し、前記円柱状に形成されているフォトレジストを加熱して溶融し、前記凸レンズ形状のレジストを形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記（ｃ）工程において、前記半導体層の上面に、外周から中心に亘って光の透過率が変化するグレーマスクを用いて、フォトレジストにより前記凸レンズ形状のレジストを形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記（ｄ）工程において、塩素ガスと酸素ガスとを混合したガスを用いてドライエッチングすることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか一項に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記（ｆ）工程において、前記選択性エッチング液はフッ酸水溶液であることを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記（ｄ）工程と前記（ｅ）工程との間に、前記半導体レンズの周囲の前記ベース基板部分をエッチングして、前記半導体レンズの周囲に凹部を形成する（ｄ’）工程を、さらに含むことを特徴とする請求項４〜請求項９のいずれか一項に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記（ｆ）工程と前記（ｇ）工程との間に、前記半導体レンズに貼付されている前記フィルム部材の粘着力を低下させる（ｆ’）工程を、さらに含むことを特徴とする請求項４〜請求項１０のいずれか一項に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記（ｆ’）工程において、紫外線照射により前記フィルム部材の粘着力を低下させることを特徴とする請求項１１に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記（ｆ’）工程において、加熱により前記フィルム部材の粘着力を低下させることを特徴とする請求項１１に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記半導体レンズが分離された前記ベース基板の上面を研磨して平坦にすることにより、前記ベース基板に再利用することを特徴とする請求項４〜請求項１３のいずれか一項に記載の光伝送デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズを備えた光伝送デバイス及び当該光伝送デバイスの製造方法並びに当該光伝送デバイスを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバによるデータ伝送は、電気信号を用いて情報の送受信を行う電気通信に比べて、信号の減衰が少ない、取り扱う情報量を増大させることができる、周囲への電磁波の放射を防止することができる等の利点がある。その実用化は、海底ケーブルに代表される長距離の通信で始まり、近年はサーバエリアネットワーク（ＳＡＮ）のように機器間の接続にも使用されている。さらに今後は機器間にとどまらず、機器内の配線にも使われようとしているが、そこではこれまで以上の部品の小型化が求められる。光通信ファイバの末端には、モジュールと呼ばれる発光素子や受光素子が備えられた部品がある。そこでは、発光素子から出射された光が効率よくファイバのコアへ導入されるよう、素子およびファイバがレンズなど光学部品とともに精密に位置合わせして組みつけられている。
【０００３】
このように複数の光学部品をからなるモジュール（光伝送デバイス）は小型化が困難であった。また光学部品組み付けは、高い精度が要求される上、３次元の自由度を持つため調整に手間がかかる。そのため高コストを強いられてきた。例えば、特許文献１などにその例がある。このうち発光素子とレンズとを一体化するだけでも大幅な小型化、組み立て調整の簡素化が期待できる。そこで、例えば、特許文献２の図８（ｂ）に示されるような、安価のボールレンズをパッケージに固定した発光素子が提案された。しかし発光素子である半導体レーザに比べパッケージの大きさは遥かに大きく、十分な小型化がなされたとは言い難かった。また部品組み立てを基本とした製造方法をとるため生産性を高めにくいこと、精度の高い部品を多数必要とすることなどから低コスト化が難しいことが課題であった。
【０００４】
この課題を解決するため、発光素子とレンズをウエハレベルで一体化する試みがなされた。以下の非特許文献１には光電変換素子としてのＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：面発光レーザ）の表面にＶＣＳＥＬから射出されるレーザ光を屈折するマイクロレンズを形成する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４３６８８号公報
【特許文献２】特開平７−１２０６４３号公報
【非特許文献１】ヨルグ・クーンホルツ（Joerg Kuehnholz）著，「光および電気アプリケーション向けのマイクロ／ナノ複製技術」，オープラスイー（O plus E  、新技術コミュニケーションズ発行），２００５年２月，ｐ．１６３−１６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の非特許文献１では、ＶＣＳＥＬが形成されたＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）基板上に直接マイクロレンズを形成しているため、マイクロレンズをなすモールド部の平面的な面積は、後に分割される１つのＶＣＳＥＬチップの平面的な面積よりも大きくすることはできない。また、ＶＣＳＥＬチップの表面にはＶＣＳＥＬの外部接続電極である電極（パッド）が形成されており、この外部接続電極は露出させる必要がある。このため、上記のモールド部は、ＶＣＳＥＬチップの平面的な面積から電極の平面的な面積を差し引いた面積以上にすることはできないという制約がある。
一方、基板上に形成されたマイクロレンズでＶＣＳＥＬから射出されるレーザ光の整形を行おうとすると、マイクロレンズの形成部分をＶＣＳＥＬの発光部からある程度離す必要がある。つまり、ＶＣＳＥＬの発光部を理想的な点光源とみなすことができれば発光部とマイクロレンズとの距離は問題にはならないが、実際には活性層において数μｍ程度の直径を有する面光源である。ここで、発光部の直径をＤとし、波長をλとすると、活性層から約Ｌ＝Ｄ2／λ以上離れないと射出されるレーザ光を幾何光学的に扱うことはできないことが知られている。この活性層からの距離がＬ以上である領域はフラウンホーファ領域、一方活性層からの距離がＬよりも短い領域はフレネル領域と呼ばれる。フラウンホーファ領域では、レンズ等によってレーザ光の整形が可能であるが、フレネル領域ではレーザ光を平行光に変換したり集光することはできない。このため、マイクロレンズの形成部分をＶＣＳＥＬの発光部からある程度（１００μｍ〜２００μｍ程度）離さなければならないという制約がある。
【０００７】
以上の２点の制約を鑑みると、ＶＣＳＥＬチップの平面的な面積が５００μｍ各程度である場合には、非特許文献１に開示された通り、マイクロレンズをなすモールド部の底面積をその高さに対して十分とることができない。このため、基板から個々のＶＣＳＥＬを切り出すダイシング工程において、モールド部の折れ、倒れ、外れ、曲がり等の破損が生じ、製造歩留まりの低下が引き起こされるのは想像に難くない。かかる破損を防止するには、モールド部の底面積（基板との接触面積）を大きくすれば良い訳であるが、モールド部の底面積を大きくすると個々のＶＣＳＥＬチップの大きさが著しく大きくなり、１つの基板から製造することができるＶＣＳＥＬチップ数が大幅に低下し、これにより製造コストの上昇を招いてしまう。
【０００８】
さらに従来例ではレンズ面を樹脂成型で形成するため大きな屈折率のレンズを得ることが困難であった。これは、樹脂材料の屈折率がせいぜい１．７程度しかないためである。このようにレンズの屈折率が小さいため、短い焦点距離を得ようとすると曲率の大きな、すなわち曲率半径の小さなレンズ面形状が必要となる。レンズ曲率が大きくなると樹脂成型法では高いレンズ面精度を得ることが困難になる。また球面収差が生じやすくなるのであまり有効径を大きくできないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの上昇を招かず、製造歩留まりの向上を図るべく、小型化された光伝送デバイス及び光伝送デバイスの製造方法、及び当該光伝送デバイスを備える電子機器を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る光伝送デバイスは、基板と、前記基板に光出射面を上にして固定された発光素子と、光透過性の樹脂からなり、前記発光素子を被覆するモールドと、前記モールド上に固定された半導体レンズと、を備え、前記モールドにおける前記光出射面から前記半導体レンズの底面までの距離が、前記発光素子のフラウンホーファ領域内となる値に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記によれば、光伝送デバイスは、半導体レンズの屈折率が高いことにより、レンズの曲率を大きくする必要がないことからレンズを小型にすることができる。
また、光伝送デバイスは、モールドの高さが発光素子のフラウンホーファ領域内にあることで、発光素子から出射された光を幾何光学的に扱うことができる。
さらに、光伝送デバイスは、基板と発光素子とモールドとレンズとが一体に構成されていることにより、各構成要素間に隙間がなく、より小型に構成することができる。
従って、本発明は、小型の光伝送デバイスを実現することにより、製造コストの上昇を招かず、製造歩留まりの向上を図ることができる。
【００１２】
上記の発明に係る光伝送デバイスは、前記モールドの上面は、平坦に形成され、前記半導体レンズは、ＡｌＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮのいずれかを含んで構成され、前記光出射面と対向する前記底面が平面となった凸レンズであり、前記モールドの上面と前記半導体レンズの前記底面とが向き合うように固定されていることを特徴とする。
【００１３】
上記によれば、光伝送デバイスは、半導体レンズがＡｌＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮのいずれかを含むことで高屈折率（約３．１〜３．６）のレンズとなり、より小型化を達成できる。また、光伝送デバイスは、凸レンズである半導体レンズの平面側とモールドの平坦な上面とを向き合うように固定することにより、半導体レンズを収まり良く一体化することができる。
【００１４】
上記の発明に係る光伝送デバイスは、前記発光素子がＶＣＳＥＬであり、前記モールドが色素を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記によれば、光伝送デバイスは、色素を含むモールドによって、ＶＣＳＥＬに求められるアイセーフ規格を満たすことができる。なお、モールドが色素を含むことで、半導体レンズの光学作用に影響が及ぶことはなく、光伝送デバイスは所期の光学特性を実現できる。
【００１６】
本発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、基板に光電変換素子が固定され、前記光電変換素子の上方にレンズを備えた光伝送デバイスの製造方法であって、（ａ）ベース基板の上面に犠牲層を形成する工程と、（ｂ）前記犠牲層の上面に半導体層を形成する工程と、（ｃ）前記半導体層の上面に、凸レンズ形状のレジストを形成する工程と、（ｄ）前記レジストをマスクとして、前記半導体層と前記レジストと前記犠牲層とをドライエッチングすることにより、前記半導体層に凸レンズ形状の半導体レンズを形成する工程と、（ｅ）前記（ｄ）工程により、前記半導体層に形成された前記半導体レンズの上面に、粘着性を有するフィルム部材を貼付する工程と、（ｆ）前記半導体レンズに前記フィルム部材が貼付されている状態で、前記犠牲層を選択性エッチング液を用いて選択的にエッチングし、前記ベース基板から前記半導体レンズを分離する工程と、（ｇ）前記（ｆ）工程により、前記フィルム部材が貼付されている状態の前記半導体レンズをレンズ取り付け部に載置する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、凸レンズ形状のレジストをマスクとしてドライエッチングにより、半導体層とレジストと犠牲層とをエッチングして、レジストの形状が反映された凸レンズ形状の半導体レンズを形成する。
これにより、光伝送デバイスの製造方法は、半導体レンズがベース基板から分離され、半導体レンズの周囲には不要な部分が残らないことから、半導体レンズを小型化することができる。
また、光伝送デバイスの製造方法は、フィルム部材に半導体レンズが貼付されていることにより、半導体レンズの取り扱いが個片の場合と比較して容易となることから、光伝送デバイスが効率よく製造できる。
【００１８】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記ベース基板がＧａＡｓからなり、前記犠牲層がＡｌＡｓからなり、前記半導体層がＡｌＧａＡｓから構成されることを特徴とする。
【００１９】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、ベース基板がＧａＡｓ、犠牲層がＡｌＡｓ、半導体層がＡｌＧａＡｓから少なくともなる。これにより、光伝送デバイスの製造方法は、犠牲層及び半導体層が互いに相性よく安定した状態で形成され、光電変換素子に対してより適応した光学特性を有する高屈折率（約３．１〜３．６）の半導体レンズを半導体層に形成することができる。
【００２０】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｃ）工程において、前記半導体層の上面に、フォトレジストを円柱状に形成し、前記円柱状に形成されているフォトレジストを加熱して溶融し、前記凸レンズ形状のレジストを形成することを特徴とする。
【００２１】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、フォトレジストを円柱状に形成し、加熱して溶融することで凸レンズ形状のレジストを形成する。
これにより、光伝送デバイスの製造方法は、簡便な方法を用いることで凸レンズ形状のレジストを、容易に形成することができる。
【００２２】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｃ）工程において、前記半導体層の上面に、外周から中心に亘って光の透過率が変化するグレーマスクを用いて、フォトレジストにより前記凸レンズ形状のレジストを形成することを特徴とする。
【００２３】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、グレーマスクを用いて、フォトレジストによる凸レンズ形状のレジストを形成する。
これにより、光伝送デバイスの製造方法は、フォトレジストに後加工することなく、凸レンズ形状のレジストを少ない工程で形成することができる。
【００２４】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｄ）工程において、塩素ガスと酸素ガスとを混合したガスを用いてドライエッチングすることを特徴とする。
【００２５】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、ドライエッチングに塩素ガスと酸素ガスとを混合したガスを用いることで、レジストと半導体層とのエッチング速度差を少なくできる。
これにより、光伝送デバイスの製造方法は、レジストの形状が確実に反映された凸レンズ形状の半導体レンズを半導体層に形成することができる。
【００２６】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｆ）工程において、前記選択性エッチング液はフッ酸水溶液であることを特徴とする。
【００２７】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、フッ酸水溶液を用いることにより前記犠牲層を確実にエッチングすることができる。
【００２８】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｄ）工程と前記（ｅ）工程との間に、前記半導体レンズの周囲のベース基板部分をエッチングして、前記半導体レンズの周囲に凹部を形成する（ｄ’）工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００２９】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、半導体レンズの周囲のベース基板部分をエッチングして、半導体レンズの周囲に凹部を形成する。これにより、半導体レンズに貼付されたフィルム部材とベース基板との間隔が広くなることから、選択性エッチング液が容易に行き渡り、犠牲層をより効率的にエッチングすることができる。
【００３０】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｆ）工程と前記（ｇ）工程との間に、前記半導体レンズに貼付されている前記フィルム部材の粘着力を低下させる（ｆ’）工程を、さらに含むことを特徴とする。
【００３１】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、半導体レンズに貼付されているフィルム部材の粘着力を低下させることにより、半導体レンズをレンズ取り付け部に容易に載置することができる。
【００３２】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｆ’）工程において、紫外線照射により前記フィルム部材の粘着力を低下させることを特徴とする。
【００３３】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、紫外線照射によりフィルム部材の粘着力を低下させることで、粘着力が低下するまでの時間が短時間で済むことから、光伝送デバイスを効率よく製造できる。
【００３４】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記（ｆ’）工程において、加熱により前記フィルム部材の粘着力を低下させることを特徴とする。
【００３５】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、加熱によりフィルム状部材の粘着力を低下させることで、粘着力の調整を簡便な方法で行うことができる。
【００３６】
上記の発明に係る光伝送デバイスの製造方法は、前記半導体レンズが分離された前記ベース基板の上面を研磨して平坦にすることにより、前記ベース基板に再利用することを特徴とする。
【００３７】
上記によれば、光伝送デバイスの製造方法は、前記ベース基板に再利用することにより資源の節約及び最終廃棄物を低減でき、環境負荷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る光伝送デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びに光伝送デバイスを備える電子機器の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る光伝送デバイスの概略構成を示す構成図である。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
なお、図１を含む以下の各図では、構成を分かり易くするために、各構成要素の寸法比率を異ならせて表している。
【００４０】
《構成》
図１に示すように、光伝送デバイス１は、基板としてのＩＣチップ１０、発光素子としてのＶＣＳＥＬである薄膜状面発光レーザ２０、金属配線３０、モールド４０、半導体レンズ５０などを備えている。
【００４１】
光伝送デバイス１は、ＩＣチップ１０の上面１１に薄膜状面発光レーザ２０が光出射面２１を上にして図示しない接着剤などにより固定され、薄膜状面発光レーザ２０とＩＣチップ１０とが金属配線３０により電気的に接続されている。
そして、ＩＣチップ１０上において金属配線３０とＩＣチップ１０に固定されている薄膜状面発光レーザ２０とが、モールド４０により被覆されている。
【００４２】
光伝送デバイス１は、モールド４０の平坦に形成された上面４１に、薄膜状面発光レーザ２０の光出射面２１と対向する底面５２が平面となっている凸レンズである半導体レンズ５０が、底面５２とモールド４０の上面４１とが向き合うように、図示しない接着剤などにより固定されている。
【００４３】
ＩＣチップ１０は、シリコンなどの半導体基板に、薄膜状面発光レーザ２０の駆動回路を含む回路が、半導体プロセスにより形成されている。ＩＣチップ１０の上面１１には、薄膜状面発光レーザ２０の固定位置近傍に、図示しない電極が形成されている。
【００４４】
薄膜状面発光レーザ２０は、電極を含む発光部分が半導体基板から分離されることで薄膜状に形成されている。薄膜状面発光レーザ２０は、厚さが数μｍ〜数十μｍに形成されている。
【００４５】
金属配線３０は、金属インクによる配線、金属ペーストによる配線、金属蒸着による配線、金属スパッタによる配線などにより、ＩＣチップ１０の上面１１の電極と薄膜状面発光レーザ２０の光出射面２１の電極とを接続するように形成されている。
【００４６】
モールド４０は、薄膜状面発光レーザ２０から出射されるレーザ光２２などの光を透過する樹脂で形成されている。モールド４０の材料としては、例えば、感光性ゾルゲル材料または紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂が望ましい。
また、モールド４０は、染料または顔料などの色素を含むことで、光の透過率を調整できるように形成されている。なお、モールド４０の高さについては後述する。
【００４７】
半導体レンズ５０は、ＡｌＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮのいずれかを含んで構成されている。
半導体レンズ５０は、本実施形態の場合、波長８５０ｎｍにおける屈折率が、約３．１〜３．６の範囲で選択可能であり、樹脂レンズの屈折率（約１．７）と比較して極めて高い。また、透過可能な光の波長下限は、約５００ｎｍである。
なお、半導体レンズ５０については、後述の光伝送デバイスの製造方法にて詳述する。
【００４８】
《作用・効果》
光伝送デバイス１には、まず、外部からの入力によりＩＣチップ１０の駆動回路から金属配線３０を介して薄膜状面発光レーザ２０に駆動信号が送られ、光出射面２１からレーザ光２２が出射される。
ついで、出射されたレーザ光２２は、モールド４０内を伝播してモールド４０の上面４１に固定されている半導体レンズ５０に到達する。
【００４９】
ここで、半導体レンズ５０に到達するレーザ光２２を幾何光学的に扱うために、前述したフラウンホーファ領域を考慮してモールド４０の厚さを設定する必要がある。
具体的には、モールド４０における薄膜状面発光レーザ２０の光出射面２１から半導体レンズ５０の底面５２までの距離Ｔ（厚さ）が、フラウンホーファ領域に入るように設定している。
なお、本実施形態の場合、フラウンホーファ領域の下限値は約１００μｍ〜２００μｍとなっている。
【００５０】
ここで、フラウンホーファ領域について再度詳述する。
薄膜状面発光レーザ２０に代表されるＶＣＳＥＬは、活性層において数μｍ程度の直径を有する面光源であるため、光学的に理想的な光源である点光源とみなすことは難しい。このため、レンズでＶＣＳＥＬから射出されるレーザ光の整形を行うためには、レンズの形成位置をＶＣＳＥＬの発光部からある程度離す必要がある。
具体的には、発光部の直径をＤとし、波長をλとすると、活性層から約Ｌ＝Ｄ2／λ以上離れないと射出されるレーザ光を幾何光学的に扱うことはできないことが知られている。
この活性層からの距離がＬ以上である領域はフラウンホーファ領域、一方活性層からの距離がＬよりも短い領域はフレネル領域と呼ばれる。
つまり、フラウンホーファ領域にレンズ等を配置すれば自在にレーザ光の整形が可能であるが、フレネル領域ではレーザ光を平行光に変換したり任意の焦点距離に集光したりすることはできない。
【００５１】
なお、モールド４０は、染料または顔料などの色素を含むことで光の透過率を調整し、薄膜状面発光レーザ２０から出射されたレーザ光２２の光出力が、半導体レンズ５０を透過後にアイセーフ規格で規定された上限値を超えないようにしている。なお、モールド４０に色素を含んでも半導体レンズ５０の幾何光学作用に影響が及ぶことはない。
【００５２】
ついで、半導体レンズ５０に到達したレーザ光２２は、半導体レンズ５０により屈折され光軸５１上の集光点５３に集光される。
集光点５３に集光されたレーザ光２２は、例えば、図示しない光ファイバのコア部分に集光点５３の位置から入り、光ファイバ内を伝播する。
【００５３】
ここで、従来の樹脂レンズを、半導体レンズ５０に置き換えた場合を想定して説明する。なお、樹脂レンズと、半導体レンズ５０とは、同一の有効径を有し、片凸レンズである樹脂レンズの平坦面が設置されていた設置面に、半導体レンズ５０の底面５２を設置するものとする。
半導体レンズ５０は、前述の通り樹脂レンズに比べて高い屈折率を有しているため、同一のレンズ有効径を有する場合において、樹脂レンズと同じ焦点距離を曲率の小さなレンズ面によって実現することができる。つまり、半導体レンズ５０は、樹脂レンズよりも薄く構成することができるとともに、レンズ面の曲率が小さい（レンズ球体の半径が大きい）ため、球面収差を小さくすることができる。
よって、小型化を図ることができるとともに、収差が低減された高精度のビーム整形を実現することができる。
【００５４】
上述したように、第１の実施形態の光伝送デバイス１は、ＩＣチップ１０の上面１１に固定され、金属配線３０によりＩＣチップ１０と電気的に接続されている薄膜状面発光レーザ２０が、モールド４０により被覆され、モールド４０の上面４１に半導体レンズ５０が固定されている構成である。
これにより、光伝送デバイス１は、屈折率の高い半導体レンズ５０を備えているため、半導体レンズ５０の曲率を大きくする必要がないことから半導体レンズ５０を小型にすることができる。
また、光伝送デバイス１は、モールド４０の高さが薄膜状面発光レーザ２０のフラウンホーファ領域内にあることで、薄膜状面発光レーザ２０から出射されたレーザ光２２を幾何光学的に扱うことができる。
【００５５】
さらに、光伝送デバイス１は、ＩＣチップ１０と薄膜状面発光レーザ２０とモールド４０と半導体レンズ５０とが一体に構成されていることにより、各構成部品間に隙間がなく、小型に構成することができる。
【００５６】
また、光伝送デバイス１は、半導体レンズ５０がＡｌＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮのいずれかを含んで構成されていることで、高屈折率（約３．１〜３．６）により、より小型化を達成できる。
【００５７】
また、光伝送デバイス１は、モールド４０の平坦な上面４１に、底面５２が平面の凸レンズである半導体レンズ５０を固定することにより、半導体レンズ５０を収まり良く一体化することができる。
【００５８】
また、光伝送デバイス１は、染料または顔料などの色素を含むモールド４０によって光の透過率を調整することで、薄膜状面発光レーザ２０に求められるアイセーフ規格を満たすことができる。
【００５９】
また、光伝送デバイス１は、半導体レンズ５０のレンズ球面の半径が大きいことにより、球面収差を小さくすることができ、レーザ光２２をより正確に集光することができる。
以上により、光伝送デバイス１は、光学特性の優れた小型の光伝送デバイスを実現することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る光伝送デバイスの概略構成を示す構成図である。図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分には同じ符号を附している。
【００６１】
《構成》
図２に示すように、光伝送デバイス１０１は、基板としてのリードフレーム１１０、発光素子としてのＶＣＳＥＬである面発光レーザチップ１２０、金属ワイヤ１３０、モールド１４０、半導体レンズ５０などを備えている。
【００６２】
光伝送デバイス１０１は、リードフレーム１１０の上面１１１に面発光レーザチップ１２０が光出射面１２１を上にして図示しない接着剤などにより固定され、面発光レーザチップ１２０とリードフレーム１１０とが金属ワイヤ１３０により電気的に接続されている。
そして、リードフレーム１１０上において金属ワイヤ１３０とリードフレーム１１０に固定されている面発光レーザチップ１２０とが、モールド１４０により被覆されている。
【００６３】
光伝送デバイス１０１は、モールド１４０の平坦に形成された上面１４１に、面発光レーザチップ１２０の光出射面１２１と対向する底面５２が平面となっている凸レンズである半導体レンズ５０が、底面５２とモールド１４０の上面１４１とが向き合うように、図示しない接着剤などにより固定されている。
【００６４】
リードフレーム１１０は、Ｃｕ系またはＮｉ系などの金属材料を用いて形成され、上面１１１は、面発光レーザチップ１２０の固定位置近傍に、金属ワイヤ１３０を接続するスペースを有している。
また、リードフレーム１１０は、半導体レンズ５０の光軸５１方向に沿ってモールド１４０の下方に露出されている部分が、外部の基板などとの接続端子部１１２，１１３となっている。
これにより、本実施形態の光伝送デバイス１０１は、ディスクリート部品として形成されている。
【００６５】
面発光レーザチップ１２０は、ＧａＡｓ半導体などの上に、発光層などの複数の層が積層されることにより形成されている。面発光レーザチップ１２０の光出射面１２１には、図示しない電極が形成されている。
【００６６】
金属ワイヤ１３０は、ＡｕまたはＡｌなどの金属より形成され、ボンディングによりリードフレーム１１０の上面１１１と面発光レーザチップ１２０の光出射面１２１の電極とを接続するように形成されている。
【００６７】
モールド１４０は、面発光レーザチップ１２０から出射されるレーザ光１２２などの光を透過する樹脂を用い、トランスファモールドなどの方法により形成されている。使用する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が望ましい。
また、モールド１４０は、染料または顔料などの色素を含むことで、光の透過率を調整できるように形成されている。なお、モールド４０の高さについては後述する。
【００６８】
半導体レンズ５０は、第１の実施形態と共通なので説明を省略する。
【００６９】
《作用・効果》
光伝送デバイス１０１には、まず、外部からの駆動信号が、リードフレーム１１０の接続端子部１１２，１１３及び金属ワイヤ１３０を介して面発光レーザチップ１２０に送られて、光出射面１２１からレーザ光１２２が出射される。
ついで、出射されたレーザ光１２２は、モールド１４０内を伝播してモールド１４０の上面１４１に装着されている半導体レンズ５０に到達する。
【００７０】
ここで、半導体レンズ５０に到達するレーザ光１２２を幾何光学的に扱うために、前述したフラウンホーファ領域を考慮してモールド１４０の厚さを設定する必要がある。
具体的には、モールド１４０における面発光レーザチップ１２０の光出射面１２１から半導体レンズ５０の底面５２までの距離Ｔ'（厚さ）が、フラウンホーファ領域に入るように設定している。
なお、本実施形態の場合、フラウンホーファ領域の下限値は約１００μｍ〜２００μｍとなっている。
【００７１】
なお、モールド１４０は、染料または顔料などの色素を含むことで光の透過率を調整し、面発光レーザチップ１２０から出射されたレーザ光１２２の光出力が、半導体レンズ５０を透過後にアイセーフ規格で規定された上限値を超えないようにしている。なお、モールド１４０に色素を含んでも半導体レンズ５０の幾何光学作用に影響が及ぶことはない。
【００７２】
ついで、半導体レンズ５０に到達したレーザ光１２２は、半導体レンズ５０により屈折され光軸５１上の集光点５３に集光される。
集光点５３に集光されたレーザ光１２２は、例えば、図示しない光ファイバのコア部分に集光点５３の位置から入り、光ファイバ内を伝播する。
【００７３】
また、半導体レンズ５０は、前述の通り樹脂レンズに比べて高い屈折率を有しているため、同一のレンズ有効径を有する場合において、樹脂レンズと同じ焦点距離を曲率の小さなレンズ面によって実現することができる。つまり、半導体レンズ５０は、樹脂レンズよりも薄く構成することができるとともに、レンズ面の曲率が小さい（レンズ球体の半径が大きい）ため、球面収差を小さくすることができる。
よって、小型化を図ることができるとともに、収差が低減された高精度のビーム整形を実現することができる。
【００７４】
上述したように、第２の実施形態の光伝送デバイス１０１は、第１の実施形態の光伝送デバイス１と同様の効果を有している。
具体的には、光伝送デバイス１０１は、リードフレーム１１０の上面１１１に固定され、金属ワイヤ１３０によりリードフレーム１１０と電気的に接続されている面発光レーザチップ１２０が、モールド１４０により被覆され、モールド１４０の上面１４１に半導体レンズ５０が固定されている構成である。
これにより、光伝送デバイス１０１は、屈折率の高い半導体レンズ５０を備えているため、半導体レンズ５０の曲率を大きくする必要がないことから半導体レンズ５０を小型にすることができる。
また、光伝送デバイス１０１は、モールド１４０の高さが面発光レーザチップ１２０のフラウンホーファ領域内にあることで、面発光レーザチップ１２０から出射されたレーザ光１２２を幾何光学的に扱うことができる。
【００７５】
さらに、光伝送デバイス１０１は、リードフレーム１１０と面発光レーザチップ１２０とモールド１４０と半導体レンズ５０とが一体に構成されていることにより、各構成部品間に隙間がなく、小型に構成することができる。よって、小型で使い勝手の良い、光伝送デバイス１０１を提供することができる。
【００７６】
また、光伝送デバイス１０１は、ＡｌＧａＡｓ，ＧａＮ，ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮのいずれかを含んで構成された高屈折率（約３．１〜３．６）の半導体レンズ５０を備えているため、より小型化を実現することができる。
【００７７】
また、光伝送デバイス１０１は、モールド１４０の平坦な上面１４１に、底面５２が平面の凸レンズである半導体レンズ５０を固定することにより、半導体レンズ５０を収まり良く一体化することができる。
【００７８】
また、光伝送デバイス１０１は、染料または顔料などの色素を含むモールド１４０によって光の透過率を調整することで、面発光レーザチップ１２０に求められるアイセーフ規格を満たすことができる。
【００７９】
また、光伝送デバイス１０１は、半導体レンズ５０のレンズ球面の半径が大きいことにより、球面収差を小さくすることができ、レーザ光１２２をより正確に集光することができる。
以上により、光伝送デバイス１０１は、光学特性の優れた小型の光伝送デバイスを実現することができる。
【００８０】
なお、第１及び第２の実施形態では、モールド４０，１４０の外形形状を角柱形状としたが、これに限定するものではなく、多角柱形状、円柱形状など用途に応じた任意の形状に形成することができる。
【００８１】
また、第１及び第２の実施形態では、発光素子を各々薄膜状面発光レーザ２０、面発光レーザチップ１２０としたが、これに限定するものではなく、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）としてもよい。
【００８２】
（光伝送デバイスの製造方法）
ここで、光伝送デバイスの製造方法について説明する。ここでは、基板に光電変換素子が固定され、光電変換素子の上方にレンズを備えた光伝送デバイスの製造方法における、半導体レンズの製造方法及び載置方法を中心に説明する。
【００８３】
図３、図４は、光伝送デバイスの製造工程を工程順に説明するための、断面図を用いた工程説明図である。図３は製造工程の前半を示し、図４は製造工程の後半を示している。
【００８４】
光伝送デバイスの製造方法は、（ａ）工程、（ｂ）工程、（ｃ）工程、（ｄ）工程、（ｄ’）工程、（ｅ）工程、（ｆ）工程、（ｆ’）工程、（ｇ）工程を含む。
【００８５】
〔（ａ）工程〕
まず、図３（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法などにより、ベース基板としての基板７０の上面７１に犠牲層８０を形成する。なお、基板７０はＧａＡｓから、犠牲層８０はＡｌＡｓからそれぞれ構成されるものとして説明する。また、犠牲層８０は、ＡｌＡｓに限定するものではなく、金属バッファ層として機能する材質であればよい。
【００８６】
〔（ｂ）工程〕
ついで、図３（ｂ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法などにより犠牲層８０の上面８１に半導体層９０を形成する。
なお、本実施形態では、犠牲層８０の厚さを約５００ｎｍ、ＡｌＧａＡｓからなる半導体層９０の厚さを約５μｍとしている。なお、これらの厚さは、形成条件などに応じて適宜設定する。
【００８７】
〔（ｃ）工程〕
ついで、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、半導体層９０の上面９１に、フォトリソグラフィ法などによりフォトレジスト９２を円柱状に形成する。ついで、レジストリフロー法などによりフォトレジスト９２を加熱して溶融し、表面張力により凸レンズ形状のレジスト９３を形成する。
【００８８】
ここで、フォトレジスト９２の加熱は、例えば、ホットプレートまたは温風循環式オーブンなどを用いて行う。ホットプレートの場合の加熱条件は、１５０℃以上で２〜１０分、好ましくは５分である。温風循環式オーブンの場合の加熱条件は、１６０℃以上で２０〜３０分である。
【００８９】
〔（ｄ）工程〕
ついで、図３（ｅ）、図４（ａ）に示すように、レジスト９３をマスクとして、塩素ガスと酸素ガスとを混合したガスを用いてドライエッチングを行う。
これにより、半導体層９０とレジスト９３と犠牲層８０とをドライエッチングし、半導体層９０にレジスト９３の形状を反映した、凸レンズ形状の半導体レンズ９４を形成する。
なお、ドライエッチングは、少なくとも犠牲層８０が露出し、且つレジスト９３が消滅するまで行う。
【００９０】
ここで、凸レンズ形状の半導体レンズ９４の形成について詳述する。
前述した通り（ｄ）工程では、凸レンズ状のレジスト９３をマスクとして塩素ガスと酸素ガスとを混合した混合ガスを用いてドライエッチングを行う。混合ガスには、酸素が添加されているため、有機物であるレジスト９３のエッチングも、半導体層９０のエッチングと平行して行なわれる。
ここで、半導体層９０と、レジスト９３とのエッチングレートの差が小さくなるように設定しておく。つまり、エッチングの選択比が１に近づくように条件設定する。
このような条件でエッチングを行うと、エッチングが進むにつれてエッチングマスク（レジスト９３）が徐々に縮小して行き、結果的に半導体層９０にレジスト９３の形状が転写される。図３（ｅ）は、このエッチング途上の様子を示したものであり、レジスト９３が縮小するとともに、縮小した形状部分が半導体層９０に転写されていることが分かる。
図４（ａ）は、エッチングが終了した状態を示しており、レジスト９３の形状が転写された凸レンズ形状の半導体レンズ９４が犠牲層８０の上に形成されている。なお、犠牲層８０も、エッチングの進行にともない、一緒にエッチングされている。
【００９１】
なお、半導体レンズ９４の曲率は、フォトレジスト９２の直径及び厚さの寸法設定、および、塩素ガスと酸素ガスとの混合比変更によるドライエッチングの選択比変更などのエッチング条件の設定により適宜調整することができる。
【００９２】
〔（ｄ’）工程〕
ついで、図４（ｂ）に示すように、半導体レンズ９４の周囲の基板７０部分をエッチングする。これにより、半導体レンズ９４の周囲に凹部７２を形成する。
凹部７２の形成には、例えば、半導体レンズ９４とその近傍部分とをマスクして、基板７０をエッチング液に浸漬し、ウエットエッチングを行う。これにより、半導体レンズ９４の周囲の基板７０の露出部に凹部７２が形成される。
なお、この（ｄ’）工程は、後述する（ｆ）工程における犠牲層８０のエッチング効率を向上させるための補助的な工程なので、省略することもできる。
【００９３】
〔（ｅ）工程〕
ついで、図４（ｃ）に示すように、粘着性を有するフィルム部材としての粘着フィルム６０を半導体レンズ９４に貼付する。
具体的には、半導体層９０に形成された半導体レンズ９４の上面９５に、粘着面であるレンズ貼付面６１を下向きにして粘着フィルム６０を貼付する。
なお、粘着フィルムとしては、紫外線硬化型フィルム、または、熱硬化型フィルムなどが好適である。
【００９４】
〔（ｆ）工程〕
ついで、図４（ｃ）に示すように、犠牲層８０を選択的にエッチングする。
具体的には、半導体レンズ９４に粘着フィルム６０が貼付されている状態で、選択性エッチング液８５を用いて、犠牲層８０を選択的にエッチングする。
これにより、犠牲層８０を消滅させて、半導体レンズ９４を基板７０から分離する。なお、図４（ｄ）に示すように、分離された半導体レンズ９４は、粘着フィルム６０の粘着力により保持されている。
なお、選択性エッチング液８５としては、フッ酸水溶液などが好適である。
【００９５】
〔（ｆ’）工程〕
ついで、半導体レンズ９４に貼付されている粘着フィルム６０の粘着力を低下させる。
粘着力を低下させる方法として、例えば、粘着フィルム６０が紫外線硬化型フィルムの場合には、紫外線照射により粘着力を低下させ、粘着フィルム６０が熱硬化型フィルムの場合には、加熱により粘着力を低下させる。
なお、粘着力の低下の度合いは、紫外線の照射条件または加熱時の加熱条件などにより適宜調整することが好ましい。
【００９６】
〔（ｇ）工程〕
ついで、図４（ｅ）に示すように、粘着フィルム６０に貼付されている状態の半導体レンズ９４を、レンズ取り付け部２４１に載置する。
載置の手順としては、まず、粘着フィルム６０が貼付されている状態の半導体レンズ９４と、光伝送デバイス２０１の基板２１０に固定されている光電変換素子２２０との位置合わせを、図示しない位置合わせ装置などにより行う。
ついで、粘着フィルム６０の裏面６２から、図示しない押圧装置などにより半導体レンズ９４を矢印方向に押圧する。これにより、半導体レンズ９４を粘着フィルム６０から剥離するとともに、光伝送デバイス２０１のレンズ取り付け部２４１に載置する。
また、載置された半導体レンズ９４は、予め塗布されている光学用の接着剤などによりレンズ取り付け部２４１に固定される。
【００９７】
なお、位置合わせは、シート単位で行うこともできる。例えば、半導体レンズ９４を所定ピッチのマトリックス状に形成し、当該マトリックス形状を維持した状態で、粘着フィルム６０に転載する。また、レンズ取り付け部２４１も、当該マトリックス形状を有する案内板などに規則的に配列しておく。
この構成によれば、例えば、粘着フィルム６０の四隅に形成された合わせマークと、案内板の四隅に形成された合わせマークとを、位置合わせすることにより、複数の半導体レンズ９４と、レンズ取り付け部２４１とを、一括してシート単位で位置合わせすることができる。
【００９８】
以上の工程により、光伝送デバイスの製造における半導体レンズ９４の製造及び載置が完了する。なお、分離された基板７０は、研磨装置などで上面を研磨して平坦にすることにより、基板７０として再利用することができる。前述した通り、本実施形態における基板７０は、ＧａＡｓから構成されている。ＧａＡｓは非常に高価な半導体材料であるため、リサイクル可能であることの効果は大きい。
【００９９】
《作用・効果》
上述したように、本発明の光伝送デバイスの製造方法によれば、凸レンズ形状のレジスト９３をマスクとして、半導体層９０とレジスト９３と犠牲層８０とをドライエッチングして、レジスト９３の形状が反映された凸レンズ形状の半導体レンズ９４を形成する。
これにより、半導体レンズ９４が基板７０から分離され、半導体レンズ９４の周囲には不要な部分が残らないことから、半導体レンズ９４を小型化することができる。
また、粘着フィルム６０に半導体レンズ９４が貼付されていることにより、半導体レンズ９４の取り扱いが個片の場合と比較して容易となることから、光伝送デバイス２０１を効率よく製造でき、生産性が向上する。また、製造の歩留まりも向上する。
【０１００】
また、粘着フィルム６０の裏面６２から半導体レンズ９４を押圧することにより、半導体レンズ９４を粘着フィルム６０から剥離する。これにより、光伝送デバイスの製造方法は、半導体レンズ９４を光伝送デバイス２０１のレンズ取り付け部２４１に容易に載置することができる。
【０１０１】
また、基板７０、犠牲層８０、半導体層９０を積層して半導体レンズ９４を形成する。これにより、光伝送デバイスの製造方法は、各層が互いに相性よく安定した状態で形成され、光電変換素子２２０に対してより適応した光学特性を有する高屈折率（約３．１〜３．６）の半導体レンズ９４を、ＡｌＧａＡｓ半導体層９０に形成することができる。
【０１０２】
また、フォトレジスト９２を円柱状に形成し、加熱して溶融することで凸レンズ形状のレジスト９３を形成する。
これにより、光伝送デバイスの製造方法は、簡便な方法を用いることで凸レンズ形状のレジスト９３を、容易に形成することができる。
【０１０３】
また、ドライエッチングに塩素ガスと酸素ガスとを混合したガスを用いることで、レジスト９３とＡｌＧａＡｓ半導体層９０とのエッチング速度差を少なくできる。
これにより、レジスト９３の形状が確実に反映された凸レンズ形状の半導体レンズ９４を、半導体層９０に形成することができる。
【０１０４】
また、選択性エッチング液８５にフッ酸水溶液を用いることにより犠牲層８０を確実にエッチングすることができる。
【０１０５】
また、半導体レンズ９４の周囲の基板７０部分をエッチングして、半導体レンズ９４の周囲に凹部７２を形成する。これにより、半導体レンズ９４に貼付された粘着フィルム６０と基板７０との間隔が広くなることから、選択性エッチング液８５が容易に行き渡り、犠牲層８０をより効率的にエッチングすることができる。これにより、光伝送デバイスの製造方法は、生産性が向上する。
【０１０６】
また、半導体レンズ９４に貼付されている粘着フィルム６０の粘着力を低下させることにより、半導体レンズ９４をレンズ取り付け部２４１に載置する際に、粘着フィルム６０から半導体レンズ９４を容易に剥離することができる。
【０１０７】
また、紫外線照射により粘着フィルム６０の粘着力を低下させることで、粘着力が低下するまでの時間が短時間で済むことから、光伝送デバイス２０１を効率よく製造でき、生産性が向上する。
【０１０８】
また、加熱により粘着フィルム６０の粘着力を低下させることで、粘着力の調整を簡便な方法で行うことができる。
【０１０９】
また、基板７０を再利用することにより資源の節約及び最終廃棄物を低減でき、環境負荷を抑制することができる。
【０１１０】
なお、本実施形態の光伝送デバイスの製造方法では、フォトレジスト９２を加熱して溶融し、凸レンズ形状のレジスト９３を形成している。しかし、これに限定するものではなく、外周から中心に亘って光の透過率が変化するグレーマスクを用いて、半導体層９０の上面９１に、図３（ｄ）に示すような、凸レンズ形状のレジスト９３を形成してもよい。
これによれば、グレーマスクを用いることでフォトレジストに後加工することなく、凸レンズ形状のレジスト９３を少ない工程で形成することができる。
【０１１１】
また、（ｃ）工程において凸レンズ形状のレジスト９３をアレイ状に形成することが望ましい。これによれば、光伝送デバイスの製造方法は、複数の半導体レンズ９４を一括して製造することができ、半導体レンズ９４の生産性を向上させることができる。
また、ここでは半導体レンズとしてＡｌＧａＡｓを用いた例を示したが、この他にＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどの半導体材料を用いることも可能である。ＧａＮ系の材料はバンドギャップが大きいため、ＡｌＧａＡｓを用いた場合より波長の短い光を透過することができ、レンズとして適用可能な光の波長域を拡大することができる。なお、この場合、基板７０には、窒化ガリウム（ＧａＮ）、または、サファイヤを用いることが好ましい。
【０１１２】
本実施形態の光伝送デバイス１，１０１は、光ファイバデータ通信機器、光トランシーバ、メディアコンバータなどの光通信送信モジュールなどの光源として応用できる。あるいはバーコードリーダやレーザプロジェクタなどのレーザビームスキャナの光源に用いると光学系を簡素化、小型化でき好適である。
あるいはレーザ光を対象物に投射し、その反射光の変化から対象物の位置変化や光学特性の変化を検出するリニアエンコーダ、ロータリエンコーダなどの変位センサや圧力センサ、振動センサ、角度センサ、吸光センサ、ガスセンサ、パーティクルセンサなどのレーザビーム光源に用いても光学系を簡素化、小型化でき好適である。
【０１１３】
（電子機器）
ここで、本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、上述した光伝送デバイスを備えるものであり、具体的には図５に示すものが挙げられる。図５は、本発明の電子機器の例を示す図である。図５（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図５（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した光伝送デバイス１，１０１のいずれかを備える。携帯電話１０００の光伝送デバイス１，１０１は、例えばＣＰＵから表示データを表示部１００１に送信するために設けられる。
【０１１４】
図５（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図５（ｂ）において、時計１１００は、上述した光伝送デバイス１，１０１のいずれかを備える。この時計１１００においても、表示部１１０１に対して表示データを送信するために光伝送デバイス１，１０１が設けられる。図５（ｃ）は、ワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図５（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した光伝送デバイス１，１０１のいずれかにより表示データが送信される表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、上述した光伝送デバイス１，１０１のいずれかにより表示データが送信される表示部１００１，１１０１，１２０６を備えているので、良好な表示特性を有する電子機器が提供される。
【０１１５】
なお、上述した光伝送デバイス１，１０１は、上記の電子機器以外に、ビューワ、ゲーム機等の携帯情報端末、電子書籍、電子ペーパ等種々の電子機器に適応できる。
また、光伝送デバイス１，１０１のいずれかは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、カーナビゲーション、カーステレオ、運転操作パネル、パーソナルコンピュータ、プリンタ、スキャナ、テレビ、ビデオプレーヤー等種々の電子機器にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施形態における光伝送デバイスの概略構成を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態における光伝送デバイスの概略構成を示す構成図。
【図３】本発明の実施形態における光伝送デバイスの製造工程の前半を説明する工程説明図。
【図４】本発明の実施形態における光伝送デバイスの製造工程の後半を説明する工程説明図。
【図５】本発明の実施形態における光伝送デバイスを用いた電子機器の例を示す図。
【符号の説明】
【０１１７】
１…光伝送デバイス、１０…基板としてのＩＣチップ、１１…ＩＣチップの上面、２０…発光素子としての薄膜状面発光レーザ、２１…薄膜状面発光レーザの光出射面、３０…金属配線、４０…モールド、４１…モールドの上面、５０…半導体レンズ、５１…半導体レンズの光軸、５２…半導体レンズの底面、５３…半導体レンズの集光点、６０…フィルム部材としての粘着フィルム、７０…ベース基板としての基板、７２…基板の凹部、８０…犠牲層、８５…選択性エッチング液、９０…半導体層、９３…凸レンズ形状のレジスト、９４…半導体レンズ、２１０…光伝送デバイスの基板、２２０…光電変換素子、２４１…レンズ取り付け部。
【図１】
2008218772.tif 000003
【図２】
2008218772.tif 000004
【図３】
2008218772.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008218772.tif 000007