(57)【要約】【課題】光素子チップを回路基板に搭載する実装工程で、例えば半導体レーザに電流を流すことなく光導波路と半導体レーザとの光軸合わせを調整しつつ高効率に結合できる手段がなかった。【解決手段】半導体レーザチップ１を回路基板２に搭載する工程で、光導波路３を介して光を半導体レーザチップに入射し、反射光１３に含まれる発光部５１から発生する蛍光のスペクトル強度をモニタしつつ光軸合わせ調整を実現する。半導体レーザなど光素子と光導波路との高効率な結合が実現する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路を有する基板と、支持部材に搭載され、発光もしくは吸収が可能な半導体部を有する半導体チップとを、前記光導波路の第１の端部と前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部の所定部位を対向させて準備する工程、
前記光導波路より、前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部に光を入射する工程、
前記入射光の、前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部からの反射光、もしくは前記半導体チップの透過光の、スペクトルピーク波長ないしはスペクトルピーク強度を検知し、前記光導波路を有する基板と前記半導体チップとを位置合わせを行なう工程、
とを有することを特徴とする半導体光回路装置の製造方法。
【請求項２】
前記光導波路を有する基板の光導波路が、当該基板の側面に少なくとも一方の端部を有し、且つ前記半導体チップが、その発光面を前記光導波路の前記基板の端面にある光導波路端面に対向して、前記光導波路を有する基板と前記半導体チップとを位置合わせがなされることを特徴とする請求項１に記載の半導体光回路装置の製造方法。
【請求項３】
前記基板の光導波路の第２の端部が光ファイバに対向して設置され、前記半導体チップは面発光レーザを有してなり、且つ当該面発光レーザと光ファイバとの結合における光ファイバの光軸の方向が前記基板表面に並行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体光回路装置の製造方法。
【請求項４】
前記基板の光導波路の第２の端部が光ファイバに対向して設置され、前記半導体チップは面受光型光検知部を有してなり、且つ当該面発光レーザと光ファイバとの結合における光ファイバの光軸の方向が前記基板表面に並行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体光回路装置の製造方法。
【請求項５】
前記半導体光回路装置が光システムのサーバを構成する回路基板に搭載されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体光回路装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体光回路装置が光システムのサーバを構成する回路基板に搭載されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体光回路装置の製造方法。
【請求項７】
光導波路を有する基板と、支持部材に搭載され、発光もしくは吸収が可能な半導体部を有する半導体チップとを、前記光導波路の第１の端部と前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部の所定部位を対向させて準備部材と、
前記光導波路より、前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部に光を入射する光部材、
前記入射光の、前記半導体チップの発光もしくは吸収が可能な半導体部からの反射光、もしくは前記半導体チップの透過光の、スペクトルピーク波長ないしはスペクトルピーク強度を検知する検知部材、
前記光導波路を有する基板と前記半導体チップとを、相互移動を可能とする部材とを、少なくとも有することを特徴とする半導体光回路装置の製造装置。
【請求項８】
回路基板に形成された半導体回路装置が、発光が可能な半導体チップと、前記半導体チップの発光部の所定部位と光学的に接続された半導体回路装置の前記回路基板が格納された筐体外の画像処理系と接続する構成を有し、且つ前記半導体回路装置が請求項１に記載の半導体回路装置の製造方法にて製造さた半導体回路装置であることを特徴とする光システム。
【請求項９】
回路基板に形成された半導体回路装置が、発光が可能な半導体チップと、前記半導体チップの発光部の所定部位と光学的に接続された半導体回路装置の前記回路基板が格納された筐体外の複数の映像表示器へ映像配信する構成を有し、且つ前記半導体回路装置が請求項１に記載の半導体回路装置の製造方法にて製造さた半導体回路装置であることを特徴とする光システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
近年、音楽や映像、更にはコンピュータのデジタルデータを保存したり、再生したりする情報機器の小型化と低価格化を指向した技術の進展が目覚しい。インターネットの普及に伴い、机上設置型のコンピュータのほか、モバイル機器においても外部からの様々な情報を手元の機器へ高速に取り込んだり、又は、手元の機器から外部へ高速に送り出したりしたいというユーザのニーズが高まってきている。
【０００２】
本発明は、音楽、映像、その他様々なデータなど、各種情報を光を用いて高速に伝送するために必須の光素子と、光素子を含む回路組み立て工程における素子搭載装置に関するものである。特に、回路組み立て工程、その場における高歩留まり化が可能な半導体光素子回路製造装置に関する。本発明は又、当該光素子回路を搭載した通信用機器、およびシステムに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
レーザチップをステム等に搭載する方法に関しては、次の諸方法が知られている。
【０００４】
第１の例は、半導体レーザチップを通電している状態で発光させ、その発光をカメラで計測しつつ、レーザチップをステムのポストに搭載するものである（特許文献１）。第２の例は、レーザチップに関して、チップにおける活性層の電極面の２つ以上の角を検出し、発光部の位置を制御しつつ、ステム上に半導体レーザをダイボンドするものである（特許文献２）。第３の例は、端面発光型半導体レーザ素子ウエファの検査方法に関するもので、ウエファ上のレーザ素子に電流を流して発光させた状態で素子特性の検査を行う方法である（特許文献３）。第４の例は、光ファイバ接続及びその使用方法に関するもので、光ファイバケーブルにオプトエレクトリックダイを垂直に向け、他のダイを光ファイバケーブルに平行に向けることによる光結合アセンブリを提供することについて記述されている（特許文献４）。第５の例は、光リンク用送受信モジュール実装方法に関するもので、光素子は光ファイバ装着部内の光ファイバの光軸方向に配置され、一方、ＩＣはフレキシブル回路基板を介して光素子と接続されている（特許文献５）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０７−２０２３４７号公報（５頁、図５）
【特許文献２】
特開平１１−０８７３７３号公報（５頁、図３）
【特許文献３】
特開平１１−３４０５１２号公報（６頁、図１）
【特許文献４】
特開２００１−２４２３５８号公報（１７頁、図８）
【特許文献５】
特開平１１−３４５９８７号公報（８頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術による、半導体レーザのダイボンディング方法の一つの例では、ダイボンディング時に半導体レーザチップに通電し、半導体レーザのＦＦＰ（ファーフィールドパタン）、およびＮＦＰ（ニアフィールドパタン）をカメラで計測してから、ステムのポストに半導体レーザのチップをボンディングするものである（例えば、特許文献１参照）。この方法は半導体レーザを単体でステムに搭載する手法ではあるが、更に、半導体レーザと光導波路とを結合する場合の光軸合せまでは考慮されていない。
【０００７】
光素子の別なダイボンディング方法では、レーザチップをステムにダイボンディングする際のチップとステムの位置合せについて記述されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法も特許文献１と同様にレーザと光導波路との光軸合せまでを考慮するとダイボンディングとしては不適である。
【０００８】
また、関連する半導体素子の検査方法として、端面発光型の発光ダイオードについてウエファ状態での素子検査方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。この検査方法においても、発光ダイオードと光導波路とを結合する組み立て工程までは考慮されていない。
【０００９】
本発明の第１の目的は、上述のような課題を解決し、光ファイバをはじめとする光導波路との高効率な接続が可能な光素子のボンディング方法、およびボンディング装置を提供することである。
【００１０】
更に、光ファイバ接続およびその使用方法においては、光ファイバケーブルの光軸の水平な向きに合せるように、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）台を垂直に向け、他の台を光ファイバの光軸と同じ水平方向に向ける（特許文献４）。即ち、面発光レーザ台と他の台はフレキシブル回路を介して垂直に接続する方法である。又、類似した方法が特許文献５にも見られる。
【００１１】
これらの従来方法では、光素子と光素子駆動回路とが、フレキシブル回路（基板）を介して結合されている。従って、その分だけ回路の配線長を必要とする。約５ギガビット毎秒以上の高速な信号伝送を行う場合には、回路の配線長をできるだけ短縮する必要がある。前記特許文献４、５に記載された方法は、高速な信号伝送に対する十分な配慮がなされていない。
【００１２】
本発明の別な目的はこのような課題を解決し、光ファイバをはじめとする光導波路との高効率な接続が可能であって、かつ、光信号の高速伝送を可能とする光素子の搭載方法、および搭載装置を提供する。
【００１３】
更には又、本願は、前述の本発明の方法で光素子を搭載した回路を用いて、サーバなどの機器や該サーバを含むシステムを提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、半導体レーザからの出射光を簡便に光導波路や光ファイバへ高効率で簡易に結合できるチップ構造およびチップの搭載方法を提供することにある。かかる目的を達成するための手段は、半導体レーザとして面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｅｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）を用いる方法である。即ち、この面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の発光部からの光の出力部分（光出力端面）に外部から光を入射し、この入射光が照射された面発光レーザの半導体結晶内部から誘起される光（蛍光）を、反射光もしくは透過光として、観測しつつ、半導体レーザチップと当該チップを搭載する回路基板との位置関係を調整することにより高効率な光の結合が達成する。
【００１５】
更には、回路基板への面発光レーザチップの搭載において、回路基板側面の断面上へ該チップを搭載し、面発光レーザのドライバＩＣとの結線用配線を回路基板表面又は、回路基板内部に形成しておくことにより、フレキシブル配線よりも配線長を短く作製でき、且つ又、光素子と光導波路との結合を高効率とする構造が実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
図１に、回路基板に搭載する面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の模式的な断面図、図２に、入射光に対する発光部からの光スペクトルを模式的に示す。図１は、面発光レーザの断面であり、図２は入射光に対する反射光の相対的変化を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、面発光レーザである半導体レーザチップ１には、発光部５１がある。この発光部は、通常、活性層とよばれる領域が含まれ、外部からの入射光７に対して、レーザの発光波長にほぼ対応する蛍光１１を発する。尚、図１において、符号２１は電極、２２は半導体薄層の積層体、２３は発光部である。
【００１８】
図２は、この入射光２５と蛍光２６の光強度を波長に対して模式的に示したものである。横軸は波長、縦軸は光強度である。図２に例示するように、外部からの入射光２５に比較して半導体レーザから発する蛍光２６は、スペクトル線幅が狭く、且つ、光強度変化が入射光のスペクトル立ち上がりよりも長波長側に現れる。本発明は、この特性を利用して、わけてもスペクトル幅の狭い蛍光を用いて位置設定を行なうのである。半導体レーザチップを回路基板上に搭載する場合の位置決め調整機構を図３に示す。
【００１９】
図３は、半導体レーザチップ１が複数個貼り付いたフィルム４を部分的に回路基板２へ接近させ、フィルム上の半導体レーザチップを回路基板上の光導波路３へ光軸が一致するように搭載する工程に関する概念図である。
【００２０】
フィルム上の特定の半導体レーザチップ１は、チップ搭載用プローブ５によりフィルム背面側から間接的に押されて、回路基板（２）面に接近する。半導体レーザチップ１には、回路基板２上の光導波路３を介して入射光７が照射される。この入射光７に対して、半導体レーザチップ１の活性層を含む発光部があたると、発光部からの蛍光が反射光１３の中に含まれて光検知器９に進入する。尚、入射光７はハーフミラー５１を介して回路基板２の光導波路３に入射する。そして、光導波路３の一方の端部に形成されたミラー面６で、光導波路３の光軸とは垂直の方向に反射される（反射光１３−１）。この光の進行方向に面して半導体レーザチップの入射面が配置される。一方、半導体レーザチップ１よりの蛍光は、図に反射光１３として示した反射光と共に、回路基板２の光導波路３の前記した一方の端部のミラー面６に入射する。そして、当該反射光の進行方向と直角な光導波路の光軸に沿う方向に反射される（反射光１３−１に含まれる）。この蛍光を含む反射光１３−１はハーフミラー５１を介して、反射光３１−３として、分光器１０に達する。そして、当該制御に必要な、蛍光に対応する波長の光１３−４を分光する。蛍光１３−４は光検知器９に入射する。光検知器９からの信号は、信号処理系１１を通じて、チップ搭載用プローブ５の駆動制御系１２へ伝達される。駆動制御系は、半導体レーザチップ１からの蛍光強度が最大となるように、チップ搭載用プローブ５及びフィルム４を一体として位置調整する。このようにしてフィルム４に貼られた半導体レーザチップ１は、回路基板２上の光導波路３との光軸結合が最適な位置に合わせることが出来る。尚、位置制御の機械系は通例のもので十分であり、図ではその図示は省略されている。
【００２１】
図４には、半導体レーザチップ１が、回路基板２に位置合わせしつつ搭載される工程の主要部を示す。図４の（ａ）は、半導体レーザチップ１の電極部２１と回路基板上の電極６とが接触した状態を示す。又、図４の（ｂ）は、フィルム４から回路基板２上へ半導体レーザチップ１の搭載が済んだ状態を示す。本実施例では、半導体レーザチップ１に電流を流さない状態で回路基板２へ光導波路との光軸を合わせつつ搭載する手法および装置構成について説明した。
【００２２】
＜実施例２＞
本発明の他の実施例を図５により説明する。図５は半導体光検知器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）チップ１４を回路基板２上の光導波路３と光軸を合わせつつ搭載する工程を説明する為の模式的な断面図である。本実施例では、半導体ＰＤチップ１４に入射する光７は、光導波路３の有するミラー面６で反射され（光：７−１）、半導体チップを透過する。そして、この透過光８は、光ファイバ１２を伝播して光検知器９に到達するものである。又、図６は、半導体レーザチップ１を透過した光が、光ファイバ１２を使わずに光検知器に到達する構造を例示する。
【００２３】
図５及び図６に示した半導体チップの搭載においては、半導体チップ（１４、１）に入射する光は、この半導体チップを透過して光検知器に到達する現象を利用している。ここで、図５及び図６に示した半導体チップは、半導体の薄膜構造からなる。
【００２４】
図７には、半導体の薄膜構造からなるチップの構造を模式的に示す。図７の（ａ）は、素子パタンが形成されたエピタキシャル膜６２が剥離層６３を介して基板６１に形成されている構造である。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）の状態から、基板６１、および剥離層６３が除去された後のエピタキシャル膜６２からなる構造である。尚、図において、符号２１は電極、符号２２は発光部である。尚、図７の（ｂ）においては、符号２１として示した一対の電極は、当該レーザの電極２端子を示す。
【００２５】
図７の（ｂ）に示したエピタキシャル膜構造とすることにより、素子の厚さを数ミクロン（μｍ）のレベルまで薄くできる。このように薄い素子構造とすることで、当該素子へ入射した光は、素子を透過し透過の過程で半導体の結晶構造を反映した光、即ち、蛍光が透過光に含まれる。従って、透過光を観測しつつ、半導体レーザや、半導体ＰＤの光軸を光導波路と合わせるように回路基板上にチップ搭載できる。
【００２６】
＜実施例３＞
回路基板と半導体レーザ素子或いは半導体ＰＤ、光ファイバの装着の諸形態を、以下に説明する。
【００２７】
本発明に関わる他の実施例を図８及び図９を用いて説明する。図８は、半導体レーザチップの２つの発光形態について説明する模式図である。図８の（ａ）は、半導体レーザからの発光が電極と同じ面から得られる構造であり、一方、図８の（ｂ）は、半導体レーザからの発光が、電極２１とは異なる反対の面から得られる構造である。尚、図において、符号２１は電極、符号２２は発光部である。尚、図８の（ｂ）においては、符号２１として示した一対の電極は、当該レーザの電極２端子を示す。
【００２８】
図８の（ａ）或いは図８の（ｂ）それぞれの半導体レーザについて、実施例１もしくは、実施例２において説明した搭載方法を用いて回路基板側面上に搭載し、光導波路もしくは光ファイバとの光軸合わせが完了している状態を図９、図１０の（ａ）、（ｂ）に示す。
【００２９】
図９の例は、回路基板５７に実施例１と同様の光導波路３が設けられている。この上部にＩＣチップ５２及び光素子チップ５３が搭載される。この場合、光導波路３のミラー面６と光素子チップ５３の発光位置とを位置合わせして、半導体レーザ素子５３の光５６が、光導波路３の光軸に沿って伝達されるようにする。回路基板５７が光コネクタ５４に接続され、且つ、この光コネクタ５４には光ファイバ５５が装着されている。こうして、レーザ光５６は光ファイバ５５より外部に伝達される。
【００３０】
図１０の（ａ）の例では、光導波路４２が回路基板４４中へ埋め込まれた構造であり、光導波路４２の端部は回路基板の側面に露出した構造である。半導体レーザチップ４３は、この光導波路にレーザ光が入射できるように回路基板４４の側面へチップ搭載されている。回路基板４４上には、半導体レーザ駆動用のＩＣチップ４１が搭載されている。ＩＣチップ４１と半導体レーザチップ４３とは、回路基板に設けられた配線４９を介して短距離に接続されている。尚、符号５５は光導波路４２に対向して設けられた光ファイバ、符号４７はＩＣチップ４１の電極である。
【００３１】
図１０の（ｂ）の例では、回路基板５７の側面に光素子チップ５３が搭載された例である。そして、回路基板５７と光ファイバ５５が相互に対向して光コネクタ５４に装着されている。この光素子チップ５３は、光ファイバ５５が近接して配置されているので、光素子チップ５３が面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の場合は、レーザ光５６が光ファイバ５５へ入射して光ファイバ内を伝播させて用いる構造である。又、光素子チップ５３が半導体ＰＤの場合には、光ファイバを伝播してきた光が光素子チップに入射して用いる構造である。尚、この例ではＩＣチップ５２と光素子チップ５３とは埋め込み配線５９で接続されている。
【００３２】
いずれの構造においても、光素子チップ５３の駆動には、ＩＣチップ５２が用いられる。図９および図１０に示した構造では、光素子およびＩＣともにベアチップ状態で回路基板に搭載される本発明の搭載方法を用いることにより、光導波路もしくは光ファイバと光素子との光結合が高効率で実現する。
【００３３】
図１１の（ａ）は、光素子とＩＣとが搭載された回路基板５７が光コネクタ５４を介して光ファイバ５５と接続されている構造の斜視図である。ここで、光ファイバは、１０本が並列に接続されたいわゆる多チャンネル構成である。尚、図１１の（ａ）では光素子が直接図示されていない。この構造は、図１１の（ｂ）で説明される。図１１の（ｂ）は、光コネクタ５４と接続する半導体レーザチップ４８が回路基板５７の側面に搭載されている部分の斜視図である。半導体レーザチップ４８は、１×１０チャネルのアレーを構成しており、レーザ光は、チップの表面から垂直に発する。半導体レーザチップ４８の多点発光は光コネクタ５４の光ファイバと対向して装着されている。ＩＣチップ５２ははんだ電極５８で回路基板５７に搭載されている。
【００３４】
半導体レーザ４８と光ファイバとの結合は、図１０の（ｂ）に示した結合構造により、高効率化がはかれている。又、光素子とＩＣとの接続には、回路基板内の埋め込み配線５９を用いており、フレキシブル配線構造を採用していない。このような配線構造により、フレキシブル配線よりも配線長を更に短くすることができる。
【００３５】
＜実施例４＞
実施例３にて説明した、回路基板を光伝送系ネットワークのサーバに応用した例を説明する。
【００３６】
本実施例の概念構成図を図１３に例示する。光伝送系ネットワーク７０のブランチの一つにサーバとストーレジの機能を兼ね備えたサーバ兼ストーレジキャビネット７７が設置されている。このキャビネットには、小型サーバ７５が複数個搭載されたサーバ搭載ラック７６が格納される。ここで、サーバ７５は、回路基板７１が主たるボードとなっており、ここには、ＩＣチップ７２、他のＩＣ、ＬＳＩ等サーバに必要な素子が搭載されている。サーバ内外との信号のやり取りには、光コネクタ７３を介して光ファイバ７４を伝送する光信号が用いられる。
【００３７】
本サーバ７５の特徴は、本発明を適用し、回路基板７１および光コネクタ７３、光ファイバ７４が省スペース構成となっていることである。このような小型で省スペースなサーバであるため、サーバ搭載ラック７６には、１０個のサーバが収納してある。一個のサーバ７５には、光の入出力が１０チャネル分あり、１チャンネル当り最大１０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）の伝送速度で通信を行える。従ってサーバ７５が１台で最大１００Ｇｂｐｓであり、サーバ搭載ラック７６に１０個のサーバが搭載されているので、最大１テラビット毎秒（Ｔｂｐｓ）の処理能力が得られる。
【００３８】
＜実施例５＞
本例では、実施例４にて説明したサーバを電子顕微鏡、電子線描画装置、イオンビーム描画装置、光学的観察装置などに応用した諸例を説明する。
【００３９】
図１４は、例えば、微細構造観測及び形成装置の例である。この例では、半導体の微細構造を観察しつつ、微細なパタンを形成することができる微細構造観測及び形成装置とその装置の外部にある情報機器との接続を模式的に示している。微細構造観測及び形成装置９１によって得られた画像データは、画像処理系９０に伝送されて加工されたのち、サーバ兼ストーレジキャビネット７７へ伝送されて保存される。このサーバ内ストーレジに保存されたデータは、別途設けられた設計・解析システム９２へ伝送され、観測データの評価や解析に供せられる。又、この観測データをもとに半導体素子のパタン形成に修正を加えたり、あるいは新規構造を設計したりする。更には、サーバ内に保存されたデータをネットワーク７０を介して外部へ伝送し、外部データとの照合、比較評価を行う等、ネットワークを介したデータ処理、解析の高速化が達成される。
【００４０】
半導体微細構造の観測、評価のほかに、本実施例の更なる具体例として、医療分野におけるＸ線や超音波、ＮＭＲを用いた画像データの評価、診断への応用がある。この場合、図１３における微細構造観測及び形成装置９１はＸ線撮影装置あるいは、超音波診断装置ないしは、ＮＭＲ診断装置に該当する。図１３の構成において、例えば、人体のｘ線透過像を撮影後、画像処理系９０を介して、サーバ兼ストーレジキャビネット７７へデータを転送し、保存する。保存されたＸ線画像データは、設計・解析システム９２へ転送され、更に詳細な解析と診断が加えられる。あるいは、外部へのネットワークを通じてデータを転送し、他の診断事例と比較・照合をおこなう。このようにして、医療分野における画像データの広域的評価、解析を行うことが可能である。
【００４１】
＜実施例６＞
本発明のエンターテーメント分野への実施形態について、図１４を用いて説明する。
【００４２】
図１４の（ａ）はストーレジサーバ８０に保存した画像データを映像表示器８３へ転送し、静止画や動画として再生するシステムである。ここで、ストーレジサーバ８０からのデータは、光ファイバ８１を通過後、光電気変換器８２に入り、光信号から電気信号へと変換され、複数の映像表示器へ同じか又は異なる映像信号を配信する。光電気変換器から映像表示器８３へ到達した電気信号データは、静止画や動画として再生される一方で、また、映像表示器側では、ストーレジサーバ側から配信されている各種の映像を選択することができる。
【００４３】
ストーレジサーバ８０においては、実施例３や実施例４で説明した光素子、光コネクタが接続された回路基板が用いられていてサーバ自体の小型化、伝送信号の多チャンネル化、および伝送速度の高速化がはかれている。本システムの特徴はサーバから出る信号が光ファイバ中を伝送する光信号であるため電磁ノイズの影響を受けないことにある。一方、光電気変換器から映像表示器までの区間は、電気配線を用いている限り、電磁ノイズの影響を受ける場合があるので、電気配線区間はできる限り短くとる。もしくは、すべて光ファイバにより信号配線を構成する。
【００４４】
図１４の（ｂ）は、寝台列車の各寝台にて個別に動画などの画像を鑑賞するシステム構成を示す模式図である。画像データは、小型のストーレジサーバ８０に保存されており、このストレージサーバから寝台車８４内の個別寝台へと複数の画像データが配信される。サーバからの信号配信は、主として光ファイバ８１を用いており、鉄道路線における環境からの電磁ノイズの影響を低減する構成となっている。
【００４５】
以上の諸実施例で説明したように、本発明によれば半導体光素子と光導波路との高効率な結合が可能な素子の搭載が実現するので、光素子を含む回路の組み立て歩留まりが向上し、小型、軽量で、高性能な回路基板の実現が達せられる。更には、光素子と光導波路との小型、簡易接続構造を有する高速なサーバが実現する。また、該サーバを用いて、半導体微細構造の観測及び評価、医療分野における診断画像の伝送、エンターテーメント分野における映像配信が高速かつ、高いＳ／Ｎ比で実現できる。
【００４６】
半導体光素子を回路基板表面へ搭載する工程もしくは回路基板表面に搭載された半導体光素子に光導波路を結合する工程において、
外部からの光を該光素子へ入射し、該光素子から反射した光、もしくは、該光素子を透過した光のスペクトルピーク波長ないしはスペクトルピーク強度をモニタしつつ光素子と光導波路を結合することを特徴とする半導体光回路製造方法。
【００４７】
本発明の主な形態を列挙すれば、以下の通りである。
（１）半導体光素子を回路基板表面へ搭載する工程もしくは回路基板表面に搭載された半導体光素子に光導波路を結合する工程において、外部からの光を当該光素子へ入射し、当該光素子から反射した光、もしくは、当該光素子を透過した光のスペクトルピーク波長ないしはスペクトルピーク強度をモニタしつつ光素子と光導波路を結合することを特徴とする半導体光回路製造方法。
（２）半導体光素子と光導波路とを結合する半導体光回路製造装置において、外部からの光を該光素子へ入射し、該光素子から反射した光、もしくは、該光素子を透過した光をモニタするための分光器と光検知器を備えていることを特徴とする半導体光回路製造装置。
（３）前項（１）に記載の半導体光回路製造方法において、回路基板へ搭載される半導体光素子は、回路基板側面に搭載されて、光導波路と接続することを特徴とする半導体光回路製造方法。
（４）前項（３）に記載の半導体光回路製造方法を用いて製造される半導体光回路において、該回路基板側面に搭載されてなる半導体光素子は、表面発光レーザからなり、表面発光レーザと光ファイバとの結合における光ファイバの光軸の方向が回路基板表面に並行に配置されていることを特徴とする半導体光回路。
（５）前項（３）に記載の半導体光回路製造方法を用いて製造される半導体光回路において、該回路基板側面に搭載されてなる半導体光素子は、面受光型の光検知器からなり、光ファイバとの結合において光ファイバの光軸の方向が回路基板表面に並行に配置されていることを特徴とする半導体光回路。
（６）前項（４）および（５）に記載の半導体光回路において、該半導体光回路は、サーバを構成する回路基板に形成されていることを特徴とする。
（７）前項（６）に記載のサーバを構成する回路基板は、不揮発性メモリと組み合わせて同一筐体内に格納された構成とすることを特徴とする。
（８）前項（７）に記載の回路基板は、光ファイバを介して、該回路基板が格納された筐体外の画像処理系と接続する構成をとることを特徴とする。
（９）前項（７）に記載の回路基板は、光ファイバを介して該回路基板が格納された筐体外の複数の映像表示器へ映像配信するシステムを構成することを特徴とする。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、光素子と光導波路との結合効率を高効率となした半導体光回路装置を提供することが出来る。更に、本発明の別な観点からは、小型、軽量の半導体光システムを提供することが出来る。更には、本発明の別な観点からは、高速、高Ｓ／Ｎ比の半導体光システムを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の光素子搭載工程における入射光と蛍光の関係を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の例における、入射光に対する反射光の相対的関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例としての半導体レーザのチップ搭載工程を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施例としての半導体レーザのチップ搭載工程を説明する為の模式的な図である。
【図５】図５は、本発明の実施例としての半導体レーザのチップ搭載工程を説明する為の模式的な図である。
【図６】図６は、本発明の実施例としての半導体レーザのチップ搭載工程を説明する為の模式的な図である。
【図７】図７は、本発明における光素子の搭載に用いるチップの断面図である。
【図８】図８は、本発明における半導体レーザの光出力の方向を示す模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、光素子が搭載された回路基板及び光導波路が光素子と接続されている構成例の断面図である。
【図１０】図１０は、光素子が搭載された回路基板及び光導波路が光素子と接続されている構成例の断面図である。
【図１１】図１１は、回路基板が光コネクタを介して光ファイバと接続されている構成及び半導体レーザ素子が搭載された回路基板の構成例の斜視図である。
【図１２】図１２は、回路基板からなるサーバ、及びサーバを用いたストーレジがネットワークに接続している構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、回路基板からなるサーバ、及びサーバを用いたストーレジが微細構造観測システムと接続されている構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、サーバを用いたストーレジから映像データが配信されるシステムの例を示す図である。
【符号の説明】
１、４３・・・半導体レーザチップ、２、４４、５７、７１・・・回路基板、３、４２・・・光導波路、４・・・フィルム、５・・・チップ搭載用プローブ、６・・・ミラー面、７・・・入射光、８・・・透過光、９・・・光検知器、１０・・・分光器（フィルター）、１１・・・蛍光、１２、５５、７４、７８，７９，８１・・・光ファイバ、１３・・・反射光、１４・・・半導体ＰＤチップ、２１、４５、４７・・・電極、２２、２３、３１、３２・・・発光部、４１、５２、７２・・・ＩＣチップ、４６、５６・・・レーザ光、４８・・・半導体レーザアレーチップ、４９・・・配線、５１・・・発光部、５３・・・光素子チップ、５４、７３・・・光コネクタ、５９・・・埋め込み配線、６１・・・基板、６２・・・エピタキシャル膜、６３・・・剥離層、７５・・・サーバ、７６・・・サーバ搭載ラック、７７・・・サーバ兼ストーレジキャビネット、８０・・・ストーレジサーバ、８２・・・光電気変換器、８３・・・映像表示器、８４・・・寝台列車、９０・・・画像処理系、９１・・・微細構造観察及び形成装置、９２・・・設計・解析システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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