(57)【要約】【課題】高機能で小型で特性の良好な光電導スイッチモジュールを提供する。【解決手段】光導電スイッチモジュール１００は、複数の発光素子１１２を有する発光素子基板１１０と、発光素子１１２と同数の光導電スイッチ素子１２２を有するスイッチ素子基板１２０と、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０の間に配置された、発光素子１１２と同数の貫通孔１４２を有するスペーサ１４０とを有している。発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は貫通孔１４２を介して互いに対向している。スペーサ１４０は、更に、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された凹部１４４と、凹部１４４の底面から突出し、貫通孔１４２を取り囲んでいる筒状の凸部１５０とを有している。スペーサ１４０は、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０と同様に、半導体製造技術を利用して作製されている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を有する第一の基板と、発光素子と同数の光導電スイッチ素子を有する第二の基板と、第一の基板と第二の基板との間に配置された、発光素子と同数の貫通孔を有する第三の基板とを有し、発光素子と光導電スイッチ素子は貫通孔を介して互いに対向して配置されており、光導電スイッチ素子は発光素子の点灯・消灯に従ってオン・オフされ、発光素子で発せられた駆動光は貫通孔に閉じ込められて光電スイッチ素子へ導かれる、光導電スイッチモジュールにおいて、
第三の基板は半導体基板から作られている、光導電スイッチモジュール。
【請求項２】
第二の基板は、第三の基板に対向する面に設けられた、光導電スイッチ素子を経由する回路配線を有しており、第三の基板は、第二の基板に設けられた回路配線に沿って延びる凹部と、凹部の底面から突出し、貫通孔を取り囲んでいる筒状凸部とを有しており、筒状凸部は凹部の深さに等しい高さを有している、請求項１に記載の光導電スイッチモジュール。
【請求項３】
貫通孔は、第一の基板に対向する側に位置する小径の部分と、第二の基板に対向する側に位置する大径の部分とを有している、請求項２に記載の光導電スイッチモジュール。
【請求項４】
第三の基板は、筒状凸部を補強する補強部を更に有している、請求項２に記載の光導電スイッチモジュール。
【請求項５】
補強部は、第二の基板に設けられた回路配線から外れて位置している、請求項４に記載の光導電スイッチモジュール。
【請求項６】
第三の基板は、貫通孔の第二の基板に近い部分の内側面に設けられた反射膜を更に有している、請求項２に記載の光導電スイッチモジュール。
【請求項７】
複数の発光素子を有する発光素子基板と、複数の光導電スイッチ素子を有する光導電スイッチ素子基板と、それらの間に配置される複数の貫通孔を有するスペーサとを有する光導電スイッチモジュールにおけるスペーサの製造方法であり、
スペーサの母材である平行な第一面と第二面を持つ半導体基板に対して、最初に、一時的な貫通孔を第一面の側から形成し、次に、形成された一時的な貫通孔の径より大きい径の円形の凹部を一時的な貫通孔の周囲に第二面の側から形成し、これにより小径部分と大径部分とを有する最終的な貫通孔を形成する、光導電スイッチモジュールに用いられるスペーサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子と光導電スイッチ素子との組み合わせにより実現される光導電スイッチモジュールに関し、特に複数の光導電スイッチ素子が集積された小型の光導電スイッチモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００１−１５７９４号公報は小型の高周波・高性能光導電リレーを開示している。これは、小型の高周波スイッチを実現するものであり、入射光量に依存して抵抗値が変化する光導電スイッチ素子と、これに適宜光を照射する発光素子とを有し、光導電スイッチ素子と発光素子は互いに近接して対向配置されている。この光導電リレーは、オン状態とオフ状態のいずれか一方を選択的に取り得るスイッチの最小単位を提供している。
【０００３】
光導電スイッチ素子は、光導電リレー（光導電スイッチ）を実現する上で重要な要素であり、その一例が例えば特開２００１−３６１０１号公報に開示されてている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高機能なスイッチモジュールを実現するには、光導電スイッチ素子を複数個使用してスイッチ回路を構成する必要がある。
【０００５】
高周波において良好な特性を得るためには、その回路設計は、レイアウトが極力コンパクトになるように、つまり配線が短かくなるように行なう必要がある。すなわち、複数の光導電スイッチ素子は互いに近接して配置される必要がある。
【０００６】
しかしながら、複数の光導電リレーが近接して配置されると、ある光導電リレーの発光素子から出た光が、その発光素子に対応する光導電スイッチ素子に隣接する他の光導電スイッチ素子に漏れ込み入射し易くなる。
【０００７】
このため、隣接する二つの光導電スイッチ素子に関して、一方をオンさせ、他方をオフさせる際に、オンされるべき光導電スイッチ素子に対向した光源からの光が、隣のオフされるべき光導電スイッチ素子に入射して、その光導電スイッチ素子の抵抗値を低下させることがある。これは、スイッチ回路の特性、すなわちオン時の伝送特性（損失・反射）やオフ時のアイソレーション特性を悪化させてしまう。
【０００８】
つまり、前述の光導電リレーを単純に複数近接して配置したスイッチモジュールは、高周波特性を確保するための回路の小型化と、スイッチ回路特性の維持とを両立できない。
【０００９】
本発明の目的は、高機能で小型で特性の良好な光電導スイッチモジュールを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ひとつには、複数の発光素子を有する第一の基板と、発光素子と同数の光導電スイッチ素子を有する第二の基板と、第一の基板と第二の基板との間に配置された、発光素子と同数の貫通孔を有する第三の基板とを有し、発光素子と光導電スイッチ素子は貫通孔を介して互いに対向して配置されており、光導電スイッチ素子は発光素子の点灯・消灯に従ってオン・オフされ、発光素子で発せられた駆動光は貫通孔に閉じ込められて光電スイッチ素子へ導かれる、光導電スイッチモジュールであり、第三の基板は半導体基板から作られている。
【００１１】
また本発明は、ひとつには、複数の発光素子を有する発光素子基板と、複数の光導電スイッチ素子を有する光導電スイッチ素子基板と、それらの間に配置される複数の貫通孔を有するスペーサとを有する光導電スイッチモジュールにおけるスペーサの製造方法であり、スペーサの母材である平行な第一面と第二面を持つ半導体基板に対して、最初に、一時的な貫通孔を第一面の側から形成し、次に、形成された一時的な貫通孔の径より大きい径の円形の凹部を一時的な貫通孔の周囲に第二面の側から形成し、これにより小径部分と大径部分とを有する最終的な貫通孔を形成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
第一実施形態
以下、図１と図２を参照しながら第一実施形態の光導電スイッチモジュールについて説明する。
【００１４】
図１に示されるように、光導電スイッチモジュール１００は、複数の発光素子１１２を有する第一の基板である発光素子基板１１０と、発光素子１１２と同数の光導電スイッチ素子１２２を有する第二の基板であるスイッチ素子基板１２０と、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０の間に配置された第三の基板であるスペーサ１４０とを有している。
【００１５】
発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は互いに対向して配置されている。スペーサ１４０は、発光素子１１２と同数の、従って、光導電スイッチ素子１２２と同数の貫通孔１４２を有している。貫通孔１４２は、概ね光導電スイッチ素子１２２の大きさと同程度の大きさを有し、互いに対向して配置された発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２の間に配置されている。つまり、発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は貫通孔１４２を介して対向している。言い換えれば、互いに対向する発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は貫通孔１４２を介して光学的に結合されている。
【００１６】
さらに、スイッチ素子基板１２０は、スペーサ１４０に面する側に設けられた、光導電スイッチ素子１２２を経由する回路配線１３０を有している。光導電スイッチ素子１２２と回路配線１３０は、光導電スイッチモジュール１００の用途に応じた電気回路を構成している。回路配線１３０はワイヤ１３２を介して外部の電気回路と接続されている。
【００１７】
発光素子１１２は例えばＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）である。光導電スイッチ素子１２２は例えば特開２００１−３６１０１号公報に開示されている光導電スイッチであり、発光素子１１２の点灯・消灯に従ってオン・オフされる。
【００１８】
ここにおいて、「光導電スイッチ素子」という用語は、光の照射を受けて抵抗値が変化することにより、これを通る線路の電気的なオンオフ動作を行なう最小単位を言い、「光導電スイッチモジュール」という用語は、複数の光導電スイッチ素子を組み合わせて構成されたスイッチ回路を言う。
【００１９】
光導電スイッチ素子１２２は、光が照射されていない状態では、高い抵抗値を示し、光が照射された状態では、入射光量に応じてその抵抗値が低下する特性を有している。
【００２０】
このため、光導電スイッチ素子１２２は、これに対向する発光素子１１２が消灯されている状態では高い抵抗値を示し、オフ状態（絶縁状態、開放状態）となっている。
【００２１】
発光素子１１２が点灯されると、発光素子から発せられた駆動光１１４は、貫通孔１４２を通って、光導電スイッチ素子１２２に照射される。その結果、光導電スイッチ素子１２２は、その抵抗値が低下し、オン状態（導通状態）に切り換わる。
【００２２】
発光素子１１２が消灯されると、光導電スイッチ素子１２２は、その抵抗値が初期値まで上がり、オフ状態（絶縁状態、開放状態）に戻る。
【００２３】
光導電スイッチ素子の特性は概ね駆動光量と抵抗値が反比例するため、オフされるべき光導電スイッチ素子に、オンされるべき光導電スイッチ素子へ向かう駆動光の漏れ光が入射すると、その抵抗値が低下してしまい、完全なオフ状態とならなくなる。
【００２４】
ＶＣＳＥＬのような発光素子からの射出光は発散光であり、隣接する光導電スイッチ素子は一方がオンされるときに他方がオフされることが多い。
【００２５】
このため、貫通孔１４２を有するスペーサ１４０を設けることなく構成された光導電スイッチモジュールでは、オンされるべき光導電スイッチ素子１２２へ向かう光が、オフされるべき光導電スイッチ素子１２２に容易に漏れ込んでしまう。その結果、オフされるべき光導電スイッチ素子１２２の抵抗値が低下してしまい、スイッチ回路としての伝送特性（損失や反射）及びアイソレーション特性の悪化をもたらす。
【００２６】
しかしながら、図１に示されるように、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０の間に、貫通孔１４２を有するスペーサ１４０が設けられた本実施形態の光導電スイッチモジュール１００では、発光素子１１２から発せられた駆動光１１４は発散光であるが、その広がりは貫通孔１４２の中に制限される。つまり、発光素子１１２からの駆動光１１４は、貫通孔１４２に閉じ込められて、その発光素子１１２に対向する光導電スイッチ素子１２２に導かれる。これにより、漏れ光の発生や他の光導電スイッチ素子への入射が抑えられる。つまり、オフされるべき光導電スイッチ素子１２２の抵抗値が十分に大きい状態に保たれる。
【００２７】
さらに、スペーサ１４０は、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された溝すなわち凹部１４４と、凹部１４４の底面から突出し、貫通孔１４２を取り囲んでいる筒状の凸部１５０とを有している。
【００２８】
凹部１４４は、スイッチ素子基板１２０に設けられた回路配線１３０に沿って延びている。凹部１４４は、例えば、３００μｍ程度の幅と、１００μｍ程度の深さを有している。
【００２９】
筒状の凸部１５０は、これに限定されるわけではないが、例えば円筒形状を有している。筒状の凸部１５０は、凹部１４４の深さに等しい高さを有している。
【００３０】
スペーサ１４０は、図示されていないが、少なくとも凹部２４４の表面近傍に導電性の部分を有している。この導電性の部分は、図示されていないが、スイッチ素子基板１２０のグラウンド電位部に接続される。
【００３１】
例えば、スペーサ１４０は、このような導電性の部分として、凹部１４４の内側の表面に設けられた導電性膜を有している。導電性膜は、凹部１４４の内側の表面だけでなく、スペーサ１４０の下面の全体にも形成されてもよい。あるいは、スペーサ１４０は、導電性膜を有している代わりに、それ自体が導電性材料で作られていてもよい。
【００３２】
スペーサ１４０の導電性の部分は、スイッチ素子基板１２０の回路配線１３０からある程度の好適な距離をおいて位置し、回路配線１３０に沿って延びており、接地電位に保たれている。このため、スペーサ１４０の導電性の部分は、回路配線１３０に対して電磁シールドとして機能する。これにより、光導電スイッチモジュール内の伝送線路の高周波特性が確保される。
【００３３】
前述したように、筒状の凸部１５０は、凹部１４４の深さに等しい高さを有している。このため、筒状の凸部１５０の端で終端する貫通孔１４２の下端はスイッチ素子基板１２０の光導電スイッチ素子１２２の近くに位置している。つまり、筒状の凸部１５０は、貫通孔１４２の下端を光導電スイッチ素子１２２の近くに配置する働きをしている。
【００３４】
上述した貫通孔１４２の働きの説明から分かるように、漏れ光の発生を抑えるため、貫通孔１４２の下端は光導電スイッチ素子１２２の近くに位置するほどよい。一方、電磁シールドの機能を持たせるために、スペーサ１４０の凹部１４４の底面に位置する導電性の部分は、回路配線１３０からある程度離して配置される必要がある。
【００３５】
このため、本実施形態のような筒状の凸部を持たないスペーサでは、貫通孔が凹部の底面で終端する。このような構造のスペーサを用いた光導電スイッチモジュールでは、オンされるべき光導電スイッチ素子１２２に隣に位置する、オンされることが望まれてない光導電スイッチ素子１２２に向かう漏れ光が多くなる。
【００３６】
筒状の凸部１５０は、このような漏れ光の発生の増大を効果的に抑えている。これにより、電磁シールドの機能を持ちながらも、漏れ光の発生の増大が抑えられた光導電スイッチモジュールが得られる。
【００３７】
発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０は、半導体製造技術を利用して、ガリウム砒素基板から作製される。このため、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０は、通常の機械加工では得られない程の設計ルールと精度を有している。
【００３８】
スペーサ１４０の貫通孔１４２や凹部１４４は、発光素子基板１１０の発光素子１１２やスイッチ素子基板１２０の光導電スイッチ素子１２２や回路配線１３０に対して正しく位置決めされる必要がある。
【００３９】
従って、スペーサ１４０の貫通孔１４２や凹部１４４は、発光素子基板１１０やスイッチ素子基板１２０に形成されるＶＣＳＥＬ等の発光素子１１２や光導電スイッチ素子１２２と同等の設計レベルのルールと精度が要求される。
【００４０】
このため、スペーサ１４０は、半導体基板、例えばシリコン基板をスタートウェハとして、半導体製造技術を利用して作製される。しかし、貫通孔１４２や凹部１４４の形成には、通常の半導体製造技術からは考えられない深さまで加工することが要求される。特に貫通孔１４２の形成には、３００〜７００μｍ程度の深さまで加工することが要求される。このため、貫通孔１４２や凹部１４４の形成には、通常の半導体製造技術ではなく、シリコン基板を加工する技術として最近注目を浴びているマイクロマシニング加工技術、中でもＤＥＥＰ−ＲＩＥ技術が利用される。
【００４１】
このようにシリコン基板をスタートウェハとして作製されたスペーサ１４０では、貫通孔１４２や凹部１４４とが、発光素子基板１１０の発光素子１１２やスイッチ素子基板１２０の光導電スイッチ素子１２２や回路配線１３０と同等の設計ルールと精度で形成される。
【００４２】
このように、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０とスペーサ１４０とが共に半導体製造技術を利用して作製されるので、それらに形成される各要素すなわち発光素子１１２や光導電スイッチ素子１２２や回路配線１３０や貫通孔１４２や凹部１４４等は非常に高い精度で形成される。従って、それらの基板同士を正しく位置決めしさえすれば、発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２と貫通孔１４２とが、また回路配線１３０と凹部１４４とが非常に高い精度で位置決めされる。
【００４３】
以上の説明から分かるように、本実施形態の光導電スイッチモジュール１００は、複数の光導電スイッチ素子を用いて回路が構成されていることにより高機能であり、複数の光導電スイッチ素子が近接して配置されていることにより小型であり、不所望な漏れ光の発生が抑えられていることにより良好な特性を有する。
【００４４】
第二実施形態
以下、図３と図４を参照しながら第二実施形態の光導電スイッチモジュールについて説明する。図中、第一実施形態の光導電スイッチモジュールの部材と同等の部材は同一の参照符号で示されている。続く記述において、それらの部材の詳しい説明は記載の重複を避けて省略する。
【００４５】
図３に示されるように、光導電スイッチモジュール２００は、複数の発光素子１１２を有する発光素子基板１１０と、発光素子１１２と同数の光導電スイッチ素子１２２を有するスイッチ素子基板１２０と、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０の間に配置されたスペーサ２４０とを有している。
【００４６】
スペーサ２４０は、発光素子１１２と同数の貫通孔２４２と、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された凹部２４４と、凹部２４４の底面から突出し、貫通孔２４２を取り囲んでいる筒状の凸部２５０とを有している。筒状の凸部２５０は凹部２４４の深さと同じ高さを有している。発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は貫通孔１４２を介して対向している。
【００４７】
凹部２４４はスイッチ素子基板１２０の回路配線１３０に沿って延びている。第一実施形態と同様に、図示されていないが、スペーサ１４０は少なくとも凹部２４４の表面近傍に導電性の部分を有しており、導電性の部分はスイッチ素子基板１２０のグラウンド電位部に接続される。
【００４８】
筒状の凸部２５０や凹部２４４（正確にはその表面近傍の導電性の部分）は、第一実施形態の筒状の凸部１５０や凹部１４４（正確にはその表面近傍の導電性の部分）と同様に機能する。また、光導電スイッチモジュール２００のスイッチ動作は、第一実施形態の光導電スイッチモジュール１００と全く同様に行なわれる。
【００４９】
スペーサ２４０は、更に、貫通孔２４２のスイッチ素子基板１２０に近い部分の内側面に設けられた反射膜２５２を有している。発光素子１１２からの駆動光１１４は発散光であるため、多少の駆動光１１４はスイッチ素子基板１２０に近い部分では貫通孔２４２の内壁に入射すると考えられる。反射膜２５２は、このようにスイッチ素子基板１２０に近い部分において貫通孔２４２の内壁に入射する駆動光を反射して光導電スイッチ素子１２２に導く働きをする。
【００５０】
半導体製造技術を利用して、具体的にはスパッタリング装置や熱蒸着装置を用いて、貫通孔２４２のようなアスペクト比構造（貫通孔の内径に対して貫通孔の深さが非常に深い構造の事）の内壁面に均一に反射膜を成膜することは難しいことが知られている。これはマイクロローディング効果と呼ばれている。
【００５１】
このため、発光素子基板１１０の側から貫通孔２４２の内壁面に反射膜を成膜した場合、発光素子基板１１０に近い部分には反射膜が形成されるが、スイッチ素子基板１２０に近い部分にはほとんど反射膜が形成されない。
【００５２】
このため、反射膜２５２は、図４に模式的に示されるように、スイッチ素子基板１２０に対向して配置される面の側から、スパッタリング装置や熱蒸着装置によって成膜することにより形成される。
【００５３】
このように成膜された反射膜２５２は、貫通孔２４２の内壁面のうち、スイッチ素子基板１２０に近い部分に形成されるだけであるが、駆動光１１４が発散光であり、スイッチ素子基板１２０に近い部分で貫通孔２４２の内壁に入射することが多いことを考慮すれば、それで十分に目的を果たし得る。
【００５４】
本実施形態の光導電スイッチモジュール２００は、貫通孔２４２のスイッチ素子基板１２０に近い部分の内壁面に反射膜が設けられているため、駆動光の利用効率が向上されている。
【００５５】
第三実施形態
以下、図５と図６を参照しながら第三実施形態の光導電スイッチモジュールについて説明する。図中、第一実施形態の光導電スイッチモジュールの部材と同等の部材は同一の参照符号で示されている。続く記述において、それらの部材の詳しい説明は記載の重複を避けて省略する。
【００５６】
図５に示されるように、光導電スイッチモジュール３００は、複数の発光素子１１２を有する発光素子基板１１０と、発光素子１１２と同数の光導電スイッチ素子１２２を有するスイッチ素子基板１２０と、発光素子基板１１０とスイッチ素子基板１２０の間に配置されたスペーサ３４０とを有している。
【００５７】
スペーサ３４０は、発光素子１１２と同数の貫通孔３４２と、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された凹部３４４と、凹部３４４の底面から突出し、貫通孔３４２を取り囲んでいる筒状の凸部３５４とを有している。筒状の凸部３５０は凹部３４４の深さと同じ高さを有している。発光素子１１２と光導電スイッチ素子１２２は貫通孔１４２を介して対向している。
【００５８】
凹部３４４はスイッチ素子基板１２０の回路配線１３０に沿って延びている。第一実施形態と同様に、図示されていないが、スペーサ１４０は少なくとも凹部３４４の表面近傍に導電性の部分を有しており、導電性の部分はスイッチ素子基板１２０のグラウンド電位部に接続される。
【００５９】
凹部３４４（正確にはその表面近傍の導電性の部分）は、第一実施形態の筒状の凹部１４４（正確にはその表面近傍の導電性の部分）と同様に機能する。また、光導電スイッチモジュール３００のスイッチ動作は、第一実施形態の光導電スイッチモジュール１００と全く同様に行なわれる。
【００６０】
本実施形態では、スペーサ３４０に形成された貫通孔３４２は、発光素子基板１１０に対向する側に位置する小径の部分３４２ａと、スイッチ素子基板１２０に対向する側に位置する大径の部分３４２ｂとを有している。
【００６１】
第一実施形態のところで述べたように、スペーサを貫通する貫通孔は、ＤＥＥＰ−ＲＩＥ技術を利用して形成される。通常、スペーサに用いられるシリコン基板は、３００μｍ〜７００μｍの厚みを有しているある。このような厚みのシリコン基板に対して、たとえＤＥＥＰ−ＲＩＥ技術を利用しても、発光素子基板１１０に対向して配置される面の側から、一度に貫通孔を形成することは難しい。
【００６２】
そこで、シリコン基板の両面から貫通孔を加工することが考えられる。しかし、両面に形成する貫通孔用のパターンには、少なからずアライメント誤差が生じてしまうものである。このため、形成された貫通孔はその内壁に段差を持つものとなり、このような段差は駆動光のけられを引き起こす要因となる。
【００６３】
仮に一度に貫通孔を形成できたとしても、スイッチ素子基板１２０の近くに配置される部分では、その内壁面がざらつく傾向がある。このようなざらついた内壁面は、不所望な漏れ光を増大させる要因となる。
【００６４】
本実施形態では、スペーサ３４０に形成される貫通孔２４２は、発光素子基板１１０に対向して配置される側に形成された小径の部分３４２ａと、スイッチ素子基板１２０に対向して配置される側に形成された大径の部分３４２ｂとを有している。大径の部分３４２ｂは、凹部３４４の深さと同じ深さを有している。
【００６５】
このような貫通孔３４２を有するスペーサ３４０は、次のようにして作製される。
【００６６】
まず、スペーサ３４０の母材すなわちスタートウェハとなる平行な第一面と第二面を持つ半導体基板（例えばシリコン基板）を用意する。次に、図６に示されるように、この半導体基板に対して、発光素子基板１１０に対向して配置される面の側から、一時的な貫通孔を形成する。続いて、スイッチ素子基板１２０に対向して配置される面の側から、形成された一時的な貫通孔の径より大きい径の円形の凹部を、一時的な貫通孔の周囲に形成する。
【００６７】
これにより、スイッチ素子基板１２０に対向して配置される面の側に大径部分３４２ｂが形成され、一時的な貫通孔の残った部分が小径部分３４２ａとなる。つまり、小径部分３４２ａと大径部分３４２ｂとを有する最終的な貫通孔３４２が形成される。
【００６８】
大径部分３４２ｂを形成する加工は、凹部３４４を形成する加工と一緒に行なわれる。すなわち、大径部分３４２ｂと凹部３４４は同じプロセスによって形成され、そのプロセスの際に筒状に残された部分が筒状の凸部３５４となる。
【００６９】
スイッチ素子基板１２０に対向して配置される面の側に形成される大径部分３４２ｂは、その前に形成された一時的な貫通孔の径、言い換えれば小径部分３４２ａの径よりも大きい径を有している。このため、本実施形態でも貫通孔は半導体基板の両面から加工して形成されるが、半導体基板の両面に形成されるパターンには大きなアライメント誤差が許される。従って、貫通孔３４２は容易に形成され得る。
【００７０】
また、発光素子１１２から射出される駆動光１１４は発散光であり、貫通孔３４２は、一様な径を有していた場合に、その内壁面に駆動光１１４が入射し易い、スイッチ素子基板１２０に近い部分に、大径部分３４２ｂを有している。このため、駆動光１１４は、貫通孔３４２の内壁面で遮られる、あるいはけられることが少ない。従って、駆動光の利用効率が高いと共に、漏れ光の発生が少ない。
【００７１】
本実施形態によれば、スペーサ３４０が容易に作製される。また、それを用いることにより、駆動光の利用効率が高く、漏れ光の発生が少ない光導電スイッチモジュールが提供される。
【００７２】
第四実施形態
本実施形態は、例えば第一実施形態の光導電スイッチモジュールのスペーサ１４０に代えて適用され得る別のスペーサに向けられている。本実施形態のスペーサについて図７を参照して説明する。
【００７３】
図７に示されるように、スペーサ４４０は、複数の貫通孔４４２と、発光素子基板１１０に面する側に形成された複数の凹部４７２とを有している。図示されていないが、スペーサ４４０は更に、第二実施形態と同様に、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された複数の凹部も有している。
【００７４】
スペーサ４４０は、複数の貫通孔４４２と、スイッチ素子基板１２０に面する側に形成された凹部４４４と、凹部４４４の底面から突出し、貫通孔４４２を取り囲んでいる筒状の凸部４５４とを有している。筒状の凸部４５０は凹部４４４の深さと同じ高さを有している。
【００７５】
凹部４４４は、スイッチ素子基板１２０の回路配線１３０に沿って延びる形状に形成される。第一実施形態と同様に、図示されていないが、スペーサ１４０は少なくとも凹部４４４の表面近傍に導電性の部分を有しており、導電性の部分はスイッチ素子基板１２０のグラウンド電位部に接続される。
【００７６】
スペーサ４４０は、更に、筒状の凸部４５０を補強する補強部たとえばリブ４５６を有している。補強部４５６は、例えば、一つの筒状の凸部４５０に対して四つ形成される。四つの補強部４５６は例えば十字を成すように配置される。補強部４５６は、例えば、凹部４４４の底面から突出し、筒状の凸部４５０の周囲に位置し、筒状の凸部４５０に連続している。補強部４５６は、筒状の凸部４５０の高さと同じ高さ、従って、凹部４４４の深さに等しい高さを有している。
【００７７】
補強部４５６は、好ましくは、これに対向して配置される、スイッチ素子基板１２０に設けられた回路配線１３０から外れる位置に形成されているとよい。
【００７８】
補強部４５６が回路配線１３０の上に位置している場合、回路配線１３０に高周波信号が流れた際に、このように配置された補強部４５６はノイズを発生させる原因になる恐れがある。
【００７９】
しかし、前述したように、スイッチ素子基板１２０の回路配線１３０から外れて位置していれば、このような心配はない。つまり、回路配線１３０の電気特性に悪影響を与えることなく、筒状の凸部４５０を補強し得る。
【００８０】
補強部４５６は凹部４４４の形成の際に一緒に形成される。具体的には、凹部４４４の形成のためのエッチング加工において、筒状の凸部４５０を残すためのマスクに、補強部４５６に相当する部分を追加しさえすればよい。このようなマスクを介してエッチングを行なうことにより、筒状の凸部４５０と、その周りから放射状に延びる四つの補強部４５６とが、一緒に形成される。
【００８１】
本実施形態によれば、筒状の凸部４５０の強度が向上されたスペーサ４４０が提供される。本実施形態のスペーサ４４０は、第一実施形態のスペーサ１４０だけでなく、第二実施形態のスペーサ２４０や第三実施形態のスペーサ３４０にも適用可能である。
【００８２】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施の形態を述べたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の光導電スイッチ素子を用いて回路が構成されていることにより高機能であり、複数の光導電スイッチ素子が近接して配置されていることにより小型であり、不所望な漏れ光の発生が抑えられていることにより良好な特性を有する光導電スイッチモジュール１００が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の光導電スイッチモジュールの正面の縦断面を示している。
【図２】図１に示されたスペーサのスイッチ素子基板に面する側の斜視図である。
【図３】本発明の第二実施形態の光導電スイッチモジュールの正面の縦断面を示している。
【図４】図３に示されたスペーサの貫通孔の内壁面に反射膜が形成される様子を模式的に示している。
【図５】本発明の第三実施形態の光導電スイッチモジュールの正面の縦断面を示している。
【図６】図５に示されたスペーサの貫通孔が形成される様子を模式的に示している。
【図７】図１に示された第一実施形態の光導電スイッチモジュールのスペーサに代えて適用され得る本発明の第四実施形態に従うスペーサのスイッチ素子基板に面する側の斜視図である。
【符号の説明】
１００　光導電スイッチモジュール
１１０　発光素子基板
１１２　発光素子
１２０　スイッチ素子基板
１２２　光導電スイッチ素子
１３０　回路配線
１４０　スペーサ
１４２　貫通孔
１４４　凹部
１５０　凸状の凹部
【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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