(57)【要約】  １以上の金属コンタクトがサブマウントの最表面上の凹部領域に形成される。凹部領域における金属コンタクトや金属バンプに損傷を与えないように、ダイ・ボンダのピックアップツールは、サブマウントの凸部周縁領域と係合する。半導体光学サブマウントは、寄生容量を低減するために、金属コンタクトと半導体材料との間に不連続な誘電体層を具備する。
2015529965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある大きさの固体のサブマウント材料から形成されるサブマウントを含み、
（ａ）当該サブマウントの最表面は、当該最表面にコンポーネントを取り付けられるように構成された対応する接触領域上に形成される１以上の金属コンタクトを具備し、
（ｂ）前記１以上の接触領域は、（i）前記サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）当該凹部領域内に少なくとも部分的に配置された付属コンポーネントを収容するような大きさとされたり変形されたりしている前記サブマウントの最表面の領域に配され、
（ｃ）前記１以上の凸部領域が、ピックアップツールと前記凹部領域とを実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合するためであって、かつ、ダイ・ボンダが基板に前記サブマウントを取り付け可能とするための表面を形成する、装置。
【請求項２】
（ｄ）前記サブマウント材料は、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明であり、
（ｅ）前記サブマウントは、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部が前記サブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成され、
（ｆ）前記１以上の金属コンタクトは、（i）前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）前記光信号の透過部分が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射し、ある大きさの半導体内部を伝播するように前記光信号を出射可能とする位置において、サブマウントの最表面に光電子コンポーネントを取り付けるべく構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記サブマウント材料は半導体材料である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記サブマウント材料は誘電体材料である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記誘電体材料は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、（v）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物を含有する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記サブマウントの最表面は、各接触領域の上に１以上の対応する金属バンプを具備し、当該金属バンプは前記１以上の凸部領域の係合面よりも上方へは延びず、これによって前記ピックアップツールと前記１以上の金属バンプとが実質的に接触することなく前記ダイ・ボンダで前記サブマウントを導波路基板に取り付け可能とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
各金属バンプは、金、アルミニウムまたははんだを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記凹部領域内に少なくとも部分的に収容され、かつ、前記金属コンタクトを介して前記サブマウントの最表面に取り付けられる、電子、光学、光電子、またはフォトニックコンポーネントを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記１以上の金属コンタクトはワイヤ・ボンディング領域を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記１以上の凸部領域は、最表面から突出したサブマウント材料の１以上の部分を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記１以上の凸部領域は、サブマウント材料とは異なる材料を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記１以上の凸部領域は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属もしくは金属合金、（v）半導体材料、（vi）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、または、（vii）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物を含有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成される光学サブマウントを含み、
（ａ）当該サブマウントは、光信号の一部が半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成されており、
（ｂ）前記サブマウントの最表面には、２以上の別々の金属コンタクトが対応する接触領域の上に形成されており、当該接触領域は前記透過領域から区画されており、前記金属コンタクトは光電子コンポーネントを前記サブマウントの最表面に取り付けるため、当該コンポーネントが、（i）前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）前記光信号の透過部分が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射して、ある大きさの半導体内部を伝播するように前記光信号を出射可能とする位置に配されており、
（ｃ）前記サブマウントの最表面は、各金属コンタクトと前記半導体材料との間に、第１の誘電体層における対応領域を具備し、
（ｄ）前記第１の誘電体層における当該領域同士が不連続であることにより、２以上の金属コンタクトと前記半導体材料との間に延在する前記第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、装置。
【請求項１５】
前記接触領域は、光検出器が、前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられるよう構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
更に、前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられた光検出器を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記接触領域は、光源が、光信号の一部が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射するように光信号を出射可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられるよう構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
更に、光信号の一部が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射するように光信号を出射可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられた光源を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記１以上の金属コンタクトはワイヤ・ボンディング領域を具備する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の誘電体層は、金属酸化物または半導体酸化物を含有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１の誘電体層は、約１μｍよりも厚い、請求項１４に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１の誘電体層は、約２μｍよりも厚い、請求項１４に記載の装置。
【請求項２５】
前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２６】
（i）前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、
（ii）前記第１の誘電体層および前記誘電体反射防止層は、同じ厚さおよび同じ材料組成を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２７】
（i）前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、
（ii）前記第１の誘電体層および誘電体反射防止層は、異なる厚さあるいは異なる材料組成を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２８】
（i）前記最表面は、各金属コンタクト領域と前記第１の誘電体層の対応領域との間に、前記誘電体反射防止層の対応する追加的な領域を具備し、
（ii）当該誘電体反射防止層の追加的な領域が不連続であることにより、前記金属コンタクトと前記第１の誘電体層の領域との間の誘電体反射防止層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
（ｅ）前記透過領域と前記２以上の接触領域は、（i）前記サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）装着された光検出器を収容するような大きさとされたり変形されたりしている前記サブマウントの最表面の領域上に配置され、
（ｆ）前記１以上の凸部領域が、ピックアップツールと前記凹部領域とを実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合し、かつ、ダイ・ボンダが導波路基板に前記サブマウントを取り付け可能とするための表面を形成する、請求項１４に記載の装置。
【請求項３０】
前記サブマウントの最表面は、各接触領域の上に１以上の対応する金属バンプを具備し、当該金属バンプは前記１以上の凸部領域の係合面よりも上方へは延びず、これによって前記ピックアップツールと前記１以上の金属バンプとが実質的に接触することなく前記ダイ・ボンダで前記サブマウントを導波路基板に取り付け可能とする、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
各金属バンプは、金、アルミニウムまたははんだを含む、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記１以上の凸部領域は、サブマウントの最表面から突出した半導体材料の１以上の部分を具備する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記１以上の凸部領域は、半導体材料とは異なる材料を含有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
前記１以上の凸部領域は、ガラス材料、結晶材料、セラミック材料、金属酸化物、または誘電体酸化物を含有する、請求項３３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願が公開する分野は、電子コンポーネント、光電子コンポーネント、光学コンポーネント、またはフォトニック・コンポーネント用のサブマウントに関する。特に、ここに記載されるサブマウントにおいては、（i）ダイ・ボンダを使用して基板への組み込みを容易にする、または（ii）電気容量を低減させる。
【背景技術】
【０００２】
サブマウントは、基板に間接的に取り付けられ、かつ、電子コンポーネント、光電子コンポーネント、光学コンポーネント、またはフォトニック・コンポーネントを支持するという種々の状況において採用されている。サブマウントは１以上の目的に供される。当該目的は、機械的支持、配置や構成、放熱、光信号のリダイレクト、または電気接続に係るものを含むが、それらに限定されるものではない。一例としては、例えばYangらによる２００５年７月２６日に発行された米国特許番号6,921,956“垂直光受光素子を用いた光学装置”に開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
サブマウントは、ある大きさの固体のサブマウント材料から形成される。サブマウントの最表面には、対応する接触領域に形成された１以上の金属コンタクトが設けられている。金属コンタクトは、サブマウントの最表面にコンポーネントを取り付けるよう構成されている。接触領域はサブマウントの最表面に配置される。そして当該最表面は（i）サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）当該凹部領域内に少なくとも部分的に配置された付属コンポーネントを収容するような大きさとされたり変形されたりしている。凸部領域は、ピックアップツールと凹部領域との間で実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合するためであって、かつ、ダイ・ボンダが基板にサブマウントを取り付け可能とするための表面を形成する。
【０００４】
光学サブマウントは、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成される。当該サブマウントは、光信号の一部が半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成される。サブマウントの最表面においては、２以上の別々の金属コンタクトが、対応する接触領域に形成されており、当該接触領域は透過領域から区画されている。金属コンタクトは光電子コンポーネントをサブマウントの最表面に取り付けるよう構成されており、その位置としては、当該コンポーネントが、（i）透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）光信号の透過部分が透過領域を通してサブマウントに入射して、ある大きさの半導体内部に伝播するように光信号を出射可能とする位置である。サブマウントの最表面には、各金属コンタクトと半導体材料との間に、第１の誘電体層における対応領域が存在する。第１の誘電体層における当該領域同士が不連続であることにより、２以上の金属コンタクトと半導体材料との間に延在する第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる。
【０００５】
サブマウントに関する課題および利点は、図面に記載または以下の明細書や添付された請求項に開示される模範的な実施の形態を参照することにより明らかとなるであろう。
【０００６】
本要約は簡素化した形で内容を抜粋したものであり、より詳しくは詳細な説明にて述べる。本要約は請求項の発明特定事項におけるカギとなる特徴や本質的特徴を規定することを意図するものではないし、請求項の発明特定事項の範囲を決定するための一助として使用することを意図するものでもない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、模範的なサブマウントの概略斜視図である。
【０００８】
【図２】図２は、図１のサブマウントの概略上面図である。
【０００９】
【図３】図３は、図１のサブマウントの概略側面図である。
【００１０】
【図４】図４は、図１のサブマウントの概略側面断面図である。
【００１１】
【図５】図５は、図１のサブマウントおよび装着されたコンポーネントの概略側面断面図である。
【００１２】
【図６】図６は、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合した図１のサブマウントの概略側面断面図である。
【００１３】
【図７】図７は、別の模範的なサブマウントの概略斜視図である。
【００１４】
【図８】図８は、別の模範的なサブマウントの概略側面断面図である。
【００１５】
【図９】図９は、別の模範的なサブマウントの概略側面断面図である。
【００１６】
【図１０】図１０は、模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【００１７】
【図１１】図１１は、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【００１８】
【図１２】図１２は、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【００１９】
【図１３】図１３は、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【００２０】
【図１４】図１４は、模範的な光学サブマウントおよび装着されたコンポーネントの概略側面図である。
【００２１】
【図１５】図１５は、模範的な光学サブマウントおよび装着されたコンポーネントの概略側面図である。
【００２２】
【図１６Ａ】図１６Ａは、模範的な光学サブマウントの概略上面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、図１６Ａ／図１６Ｂのサブマウントのバイアス電圧を関数として測定した電気容量のプロットである。
【００２３】
【図１７Ａ】図１７Ａは、別の模範的な光学サブマウントの概略上面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、図１７Ａ／図１７Ｂのサブマウントのバイアス電圧を関数として測定した電気容量のプロットである。
【００２４】
【図１８Ａ】図１８Ａは、別の模範的な光学サブマウントの概略上面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、図１８Ａ／図１８Ｂのサブマウントのバイアス電圧を関数として測定した電気容量のプロットである。
【００２５】
【図１９Ａ】図１９Ａは、別の模範的な光学サブマウントの概略上面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、別の模範的な光学サブマウントの概略側面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、図１９Ａ／図１９Ｂのサブマウントのバイアス電圧を関数として測定した電気容量のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで開示する実施の形態は概略的なものにすぎず、詳細な内容をすべてまたは適切な配分によりすべての特徴を記載しているわけではない。ある特徴や構造は、他のものに対して明確なものにするために誇張されている場合もある。さらに、実施の形態においては模範例のみを記載するものであり、明細書または添付された請求項の範囲を制限するべきものではない。
【００２７】
（発明の詳細な説明）
サブマウントは、コンポーネントを基板に間接的に取り付けるのに採用される場合がある。当該コンポーネントはサブマウントに取り付けられ、当該サブマウントは当該基板に取り付けられる。電子、光電子、光学またはフォトニック・コンポーネントを基板に間接的に取り付ける種々の状況においてサブマウントは採用される。サブマウントは１以上の目的に供される。当該目的は、機械的支持、配置や構成、放熱、（光学サブマウントとして参照可能なケースにおける）光信号のリダイレクトあるいは透過、または電気接続に係るものを含むが、それらに限定されるものではない。取り付けは接着剤、はんだ、あるいは他の適切な手段を用いることにより可能である。はんだを採用するならば、非金属の基板、サブマウントまたはコンポーネントにはんだを固着させるために、金属化された領域（即ち金属コンタクト）が必要となる。単に機械的に取り付けるためにそのような金属コンタクトおよびはんだを採用することは可能であるし、あるいは、機械的に取り付けるのに加えて取り付けられた要素（例えばサブマウントに取り付けられたコンポーネントや基板に取り付けられたサブマウント）の間で電気的または熱的な伝導経路を形成するために、そのような金属コンタクトおよびはんだを採用することは可能である。
【００２８】
多くの場合、（例えばフォトダイオードや他の光検出器を使用して）光信号を電気信号に変換するため、あるいは（例えばレーザーダイオードや他の光源を使用して）電気信号を光信号に変換するため、電気信号を調節または処理するのに高速性能が要望される。高速性能は、デジタル信号用だと１０８〜１０１１ビット／秒以上のオーダーのビットレートを必要とし、アナログ信号だと１０８〜１０１１Ｈｚのオーダーのバンド幅を必要とするであろう。この高速性能を達成するために、寄生容量、インダクタンスおよび抵抗を所定のレベル以下に維持しなければならない。場合によっては、たった１０分の数ピコファラド以下の寄生容量のせいで、（例えばバンド帯に制限がかかったりクロストークを生じたりすることにより）高速コンポーネントや回路の性能が著しく低下する。コンポーネントや組立体の小型化は問題を悪化させ得る。なぜなら、回路要素同士の間隔が狭くなることにより、意図しないあるいは不要な電気容量やインダクタンスを大きく生じさせる可能性があるためである。半導体材料から製造されたコンポーネント上に形成された金属コンタクト（不要な電気伝導を避けるべく誘電体層により半導体から分離されている）は、通常、コンデンサとして作用し、寄生容量の大きな原因となりうる。光学マウントが半導体材料から製造され、かつ金属コンタクトやはんだを用いて光電子コンポーネントが光学マウントに固定されるせいで、光学マウントは不要な電気容量の源として作用するおそれがある。そのため、当該電気容量を低減するようにサブマウントおよび金属コンタクトを配置することが望まれる。
【００２９】
電子、光電子、フォトニック、または光学コンポーネントを基板に配置および取り付けるために標準的なチップ・ボンダまたはダイ・ボンダを採用することが頻繁に望まれる。そのようなボンダにおいては、当該コンポーネントを把持し、移動させて当該基板に配置し、基板に取り付ける間それを保持するために、真空チャックや他の適切なピックアップツールがしばしば採用される。コンポーネントの中には著しく小型（例えば数百ミクロンの幅や長さ）のものもあり、そのような場合だと、真空チャックは、幅狭なキャピラリチューブやブラントニードルを採用することになる。真空チャックの末端とコンポーネントの最表面とが接触し、それらは当該チャックに当該コンポーネントを固着し、その後基板上に配置する過程において機械的な力や圧力にさらされる。当該コンポーネントは損傷が無いように当該接触に耐えられなければならない。同様に、通常だと、対応するコンポーネントが（ダイ・ボンダによって）サブマウント上に配置され取り付けられる前に、基板にサブマウントを配置し取り付けるべくダイ・ボンダを用いる。サブマウントの最表面には、対応するコンポーネントを後々容易に取り付けられるように金属コンタクトおよび当該コンタクト上に金属バンプを設けることがしばしばある。これらの金属コンタクトおよび金属バンプは、サブマウントを配置する間および基板への取り付けの間に真空チャックやダイ・ボンダの他のピックアップツールと接触することにより損傷を受けやすいことがしばしばある。その結果、最表面の金属コンタクトや金属バンプに対する損傷のおそれを低減するようにサブマウントを構成しておくのが望ましい。
【００３０】
サブマウント５００の模範的な実施の形態は、図１〜９に概略的に記載されているように、チップ・ボンダやダイ・ボンダにより容易に配置および取り付けられるよう構成されたものである。サブマウント５００はある大きさの固体材料を備える。サブマウント５００の底面は基板（図示しない底面および基板）に取り付けられるような任意の適切な手法で構成され得る。サブマウント５００の最表面は対応する接触領域上に形成された１以上の金属コンタクト５２０を具備する。２つの金属コンタクト５２０は図１〜９に示されており、１以上の適切な数の金属コンタクト５２０を採用することが可能である。金属コンタクト５２０はサブマウント５００の最表面にコンポーネント５９０を取り付けるように配置される（図５）。当該コンポーネント５９０は、電子、光電子、フォトニック、光学、または他のコンポーネントを含み得る。ある実施の形態では、コンポーネント５９０に対して機械的な取り付け点を設けるのに加え、金属コンタクト５２０も、コンポーネント５９０とサブマウント５００との間の電気的または熱的な伝導経路を設けるべく採用され得る。電気接続のために用いる場合、１以上の金属コンタクト５２０は、もし必要や要望があれば、金属コンタクト５２０を介してコンポーネント５９０との電気的接続を容易にするためのワイヤ・ボンディング領域５２０ａを具備し得る。
【００３１】
サブマウントの最表面であって、かつサブマウントの最表面の１以上の凸部領域５０４ｂに対して凹である領域５０４ａに、１以上の接触領域が配置される。凹部領域５０４ａは、当該凹部領域５０４ａ内に少なくとも部分的に配置された付属コンポーネント５９０を収容するような大きさとされたり変形されたりしている（図５）。ピックアップツールと凹部領域５０４ａとを実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツール（例えば真空チャック５８０）と係合するためであって、かつ、ダイ・ボンダが基板にサブマウント５００を取り付け可能とするための表面を、１以上の凸部領域５０４ｂ（好ましくは実質的に同一面であるが、必須ではない）が形成する（図６）。
【００３２】
サブマウント５００の最表面における凹部領域５０４ａおよび１以上の凸部領域５０４ｂは、金属コンタクト５２０、コンポーネント５９０またはサブマウント５００の最表面における他の構成の配置あるいは性質と釣り合うように任意の適切な手法で構成する。凹部領域５０４ａの大きさおよび形状により、コンポーネント５９０を当該凹部領域５０４ａ内に少なくとも部分的に収容することが可能となる（図５）。凸部領域５０４ｂと真空チャック５８０とが係合する際、凹部領域５０４ａに形成された構成が真空チャック５８０と実質的に接触しないよう、凹部領域５０４ａに対する凸部領域５０４ｂの高さを十分に確保するのが良い（図６）。模範的な実施の形態においては、各金属コンタクト５２０は、１以上の対応する金属バンプ５３０をその上に形成した。金属バンプには金、金合金、アルミニウムやアルミニウム合金、任意の適切な種類あるいは化合物のはんだ、他の適切な金属または金属合金が含まれ、チップ・ボンダやダイ・ボンダを用いたコンポーネントやサブマウントの取り付けを容易にするためにしばしば採用されるけれども、ダイ・ボンダの真空チャック５８０と接触した結果もたらされる変形や損傷にさらされることになる。模範的な実施の形態においては、１以上の凸部領域５０４ｂの係合面よりも上方へは金属バンプ５３０は延びない（図３および４）。その構成のおかげで、ピックアップツール（例えば真空チャック５８０）と１以上の金属バンプ５３０とが実質的に接触することなくサブマウント５００を基板に取り付けるべくダイ・ボンダを使用することが可能となる（図６）。真空チャック５８０と金属バンプ５３０あるいは金属コンタクト５２０との間での接触を実質的に排することにより、そのような接触に起因する金属バンプ５３０や金属コンタクト５２０への損傷の可能性が低減あるいは排除される。
【００３３】
一般的に、サブマウント５００は、ある大きさの任意の適切な固体材料を備えることができ、利用可能性、費用、加工容易性、形状安定性、熱または電気移動特性、あるいは他の関連する材料特性やパラメータにより適合性が決定され得る。実施例としては、半導体材料（例えばドープされたまたはドープされていないケイ素やその他のドープされたまたはドープされていないＩＶ族半導体、ドープされたまたはドープされていないＩＩＩ−Ｖ族半導体、あるいは、ドープされたまたはドープされていないＩＩ−ＶＩ族半導体）、誘電体材料（例えばガラス材料、結晶材料、セラミック材料、金属酸化物、あるいは半導体酸化物）、または金属や金属合金が含まれる。（もしあれば）サブマウントにより供される機能性によって材料選択を少なくとも部分的に決定できる。例えば、サブマウントをヒートシンクとして機能させる場合、金属材料が最適となろう。サブマウント５００が、その内部で伝播する光信号を指向または透過するよう配置された（例えば光検出器、光源、または、他の光電子、フォトニック、もしくは光学コンポーネントを支持するための）光学サブマウントである場合、適切に使用可能な波長範囲にわたって実質的に透明な材料が典型的に選択される。半導体または誘電体材料は光学サブマウントを形成するのに好適である。例えば約１．２μｍから約１．７μｍまでの使用可能な波長範囲に対して半導体材料を採用できる。誘電体材料は例えば約０．４μｍから約２μｍまでの使用可能な波長範囲に対して採用できる。他の材料や他の使用可能な波長範囲も採用できる。
【００３４】
凹部領域５０４ａの大きさおよび形状によってコンポーネント５９０は凹部領域５０４ａ内に少なくとも部分的に収容される（図５）。ある実施の形態だと、凹部領域５０４ａは閉環として配置された凸部領域５０４ｂにより包囲される（図７）。他の実施の形態だと、凹部領域５０４ａは凸部領域５０４ｂにより包囲されていない。代わりに、凹部領域５０４ａの外周の１以上の部分に１以上の凸部領域５０４ｂを配することが可能である（図１〜６）。
【００３５】
ある実施の形態では、１以上の凸部領域５０４ｂが、サブマウント５００のバルクを形作る同一材料から形成される（図４〜６）。ある例では、サブマウント材料を含有する凸部領域５０４ｂを残したまま、空間選択エッチングにより凹部領域５０４ａを形成可能である。多くの半導体材料および誘電体材料は、そのような空間選択エッチングに容易に従う。その他の例では、凸部領域５０４ｂを形成すべく追加的な材料（サブマウント５００のバルクを形成する同一材料）を空間選択的に積層させることが可能である。
【００３６】
他のある実施の形態では、１以上の凸部領域５０４ｂが、サブマウント５００のバルクを形成する材料とは異なる１以上の材料を含むことが可能である。ここで言う異なるとは、組成が異なること、例えば半導体に対して酸化物、あるいは形態が異なること、例えば同一組成を有していながら結晶に対してアモルファスという内容である。ある例では、凸部領域５０４ｂの全部がサブマウント５００とは異なる材料を含有している（図８）。他の例では、凸部領域５０４ｂはサブマウント５００のバルクとは異なる材料に加えてサブマウント５００のバルクの材料を含有する（図９）。これらの例において、１以上の異なる材料を凹部領域５０４ａから無くしてもよいし存在させてもよい。もし凹部領域５０４ａに存在させるのなら、１以上の異なる材料の厚さは凸部領域５０４ｂと等しくしたり、異ならせたりすることができる。凸部領域５０４ｂを形成するのに適する材料は、１以上の（i）ガラス材料、（i i）結晶性材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属または金属合金、（v）半導体材料、（vi）金属酸化物、窒化物、または酸窒化物、あるいは（vii）半導体酸化物、窒化物、または酸窒化物を含有することも可能であるが、これらに限定されるものではない。材料の適切な模範的組み合わせの一つは、サブマウント５００のバルクを形成する半導体材料、および、凸部領域５０４ｂの少なくとも一部を形成する半導体または金属酸化物を含む。ある例では、異なる材料層を空間選択的に積層することが可能であるし、均一に成長あるいは積層したのちに空間的に選択エッチングを行い、サブマウント５００の最表面に凸部領域５０４ｂを形成することが可能である。他のある例では、サブマウント５００のバルクの材料から凸部領域５０４ｂを部分的に形成し、そして、異なる材料からなる実質的に均一な層を最表面全体に積層あるいは成長させることが可能である。その場合、積層あるいは成長させた材料は凹部領域５０４ａと同様に凸部領域５０４ｂ上にも存在する。成長、積層、エッチング、または、凸部領域５０４ｂおよび凹部領域５０４ａを形成するための他の加工の順序または構成が何であっても、必要あるいは要望に応じてサブマウント５００の他の構造的特徴を形成あるいは変形するために、更なる加工工程を実施することが可能である。
【００３７】
電気容量を低減するよう構成された半導体光学サブマウント７００の模範的な実施の形態が図１０〜１５に概略的に記載されている。光学サブマウント７００は、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成される。好適な半導体材料および波長範囲の例は上述の通りである。光学サブマウント７００の底面は基板（図示しない底面および基板）に取り付けられるような任意の適切な手法で構成され得る。当該サブマウント７００は、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部が光学サブマウント７００の最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成される。
【００３８】
サブマウント７００の底面（図示せず）は基板（図示せず）に取り付けられるような任意の適切な手法で構成され得る。光信号がサブマウントの最表面の透過領域を通して指向または透過されるように、サブマウント７００は、任意の適切な手法で構成され得る。伝播光信号を指向または透過することは、種々の構成（不図示）により達成され、例えばサブマウント７００のファセットからの１以上の内部反射または外部反射、サブマウント７００内に透過する際またはサブマウント７００外に透過する際の屈折、あるいは、その他の光学素子による反射や屈折を含み得る。
【００３９】
サブマウント７００の最表面は、対応する接触領域上に形成された２以上の金属コンタクト７２０を具備する。２つの金属コンタクト７２０は図１０〜１５に示される。４つの金属コンタクト７２０が図１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａに示される。１以上の任意の好適な数の金属コンタクト７２０を採用可能である。金属コンタクト７２０は、サブマウント７００の最表面にコンポーネント７９０を取り付けられるよう配される（図１４および１５）。ある例だと、金属バンプ７３０を採用可能である。コンポーネント７９０は、電子、光電子、フォトニック、光学、または他のコンポーネントを含み得る。ある例では、サブマウント７００の最表面上の透過領域７０１を通して光学サブマウント７００へ光信号の一部が入射するよう、光信号１４０を出射するように構成されたレーザーダイオードや他の光源を、コンポーネント７９０は含む（図１４）。他の例では、透過領域７０１を通して光学サブマウント７００から出射する光信号１５０の一部を受信するように構成されたフォトダイオード（例えばｐ−ｉ−ｎまたはアバランシェ）または他の光検出器を、コンポーネント７９０は含む（図１５）。コンポーネント７９０のための機械的取付点を供することに加え、ある実施の形態では、コンポーネント７９０とサブマウント７００との間で電気的な伝導経路を供するように、少なくとも１つの金属コンタクト７２０を採用することも可能である。電気接続のために使用される場合、１以上の金属コンタクト７２０は、必要や要望があれば、金属コンタクト７２０を介してコンポーネント７９０に対する電気接続を容易にするワイヤ・ボンディング領域７２０ａを含むことが可能である。コンポーネント７９０とサブマウント７００との間で熱的な伝導経路を供するように、少なくとも１つの金属コンタクト７２０を採用することも可能である。
【００４０】
現在、開示されている光学サブマウントにおいては、半導体光学サブマウント７００と金属コンタクト７２０との間の電気伝導は望ましいことではない。金属と半導体との間の電気伝導が望ましくない場合、金属材料と半導体材料との間の絶縁体として誘電体層が従来から採用されている。そのような金属−絶縁体−半導体構造はコンデンサとして作用することが知られている。その結果、各金属コンタクト７２０と連続誘電体層７０９における対応領域（図１６Ａおよび１６Ｂ）は望まれない電気容量の源として作用するおそれがあり、この電気容量によりコンポーネント７９０の高速性能が劣化するおそれがある（図１６Ｃ）。従来のサブマウントにおいては、連続誘電体層７０９の対応領域上に形成された金属コンタクト７２０を伴ってサブマウントの最表面上にその連続誘電体層７０９が作製されていた（図１６Ａおよび１６Ｂ）。
【００４１】
現在、開示されている光学半導体サブマウントにおいては、誘電体層７１０の対応領域によって、サブマウント７００の半導体材料の最表面から各金属コンタクト７２０が分離されている。誘電体層７１０の領域は不連続である（すなわち、サブマウント７００の最表面上において分離された“島”を形成している。図１７Ａおよび１７Ｂ）。当該不連続な構成は、誘電体層７１０の領域を空間選択的に成長または積層させることにより実現可能であり、あるいは、より広い領域にわたって成長または積層させた後、誘電体層７１０の一部を空間選択的に除去（例えば、エッチングにより）することにより実現可能である。２以上の金属コンタクト７２０と半導体材料との間に延在する連続誘電体層７０９を有する場合に生じる電気容量に対し、誘電体層７１０の領域を不連続にする構成ならば、金属コンタクトによる電気容量を減少させられる（図１６Ｃに対する図１７Ｃ、図１８Ｃに対する図１９Ｃ）。電気容量を少し減少させるだけでも（例えば約０．１ｐＦ）、コンポーネント７９０の高速性能を向上させることができる。トランスインピーダンス増幅器（約２０ｋΩのインピーダンスを有する）と結合し、サブマウント上に装着されたアバランシェ・フォトダイオード（電気容量約０．３５ｐＦ）の例では、浮遊容量が約０．１ｐＦ減少する場合、モデル計算によれば、アバランシェ・フォトダイオードの感度が約０．２ｄＢから約０．７ｄＢ向上する。所定の状況下で見られる感度向上は、光検出器、サブマウント、増幅器、もしくは他の結合された電子装置の詳細な性能、特性、および構成によって大きく変動し得る。
【００４２】
誘電体層７１０は、サブマウント７００の半導体材料と両立可能な任意の適切な誘電体材料を含有し得る。実施例は、金属酸化物、窒化物、あるいは酸窒化物や半導体の酸化物、窒化物や酸窒化物を含有する。具体的な一例には、（ドープされたまたはドープされていない）ケイ素を含有する半導体サブマウント上のシリカ（即ち、ドープされたまたはドープされていない酸化ケイ素）を含有する誘電体層７１０が含まれる。誘電体層７１０を厚くすることにより、電気容量は（所定の点まで）大きく低減する。ある例では、誘電体層７１０は、約１μｍよりも厚くなり、あるいは約２μｍよりも厚くなる。
【００４３】
ある例では、半導体光学サブマウント７００は、サブマウントの最表面の透過領域上に誘電体反射防止層７１４を具備し得る。ある例では、当該反射防止層７１４は、誘電体層７１０と同じ厚さおよび同じ材料組成を有する。そのような例においては、反射防止層７１４は、誘電体層７１０全てに対して不連続となるか（図１１）、または、誘電体層７１０のうちの多くとも一つに対して連続となり得る（図１２）。他の例では、誘電体反射防止層７１４は誘電体層７１０とは、材料組成や厚さの点で異なる。その例だと、誘電体層７１０および反射防止層７１４は不連続領域を占めるか（図１１）、あるいは、反射防止層７１４の対応領域は誘電体層７１０と半導体材料との間に存在し得る（図１３）。後者の構成において、透過領域上の反射防止層７１４を、誘電体層７１０の下の反射防止層７１４の領域の多くとも一つと連続させることも可能である。反射防止層７１４を不連続な構成とすることは、反射防止層７１４の領域を空間選択的に成長または積層させることにより、あるいは、より広い領域にわたって成長または積層させた後、反射防止層７１４の一部を空間選択的に除去（例えば、エッチングにより）することにより実現可能である。誘電体層７１０の場合と同様、２以上の金属コンタクト７２０や誘電体層７１０と半導体材料との間に延在する連続反射防止層を有する場合に生じる電気容量に対し、反射防止層７１４の領域を不連続にする構成ならば、金属コンタクトによる電気容量を減少させられる。
【００４４】
反射防止層７１４は、サブマウント７００の半導体材料と両立可能な任意の適切な誘電体材料を含み得る。実施例は、金属酸化物、窒化物、あるいは酸窒化物や半導体の酸化物、窒化物や酸窒化物を含む。具体的な一例には、（ドープされたまたはドープされていない）ケイ素を含有する半導体サブマウント上の窒化ケイ素を含有する反射防止層７１４が含まれる。反射防止層７１４は、使用可能な波長範囲内で選択された波長にてλ／４波長層を含むことが可能である。例えば、窒化ケイ素および約１．２〜１．７μｍの範囲の使用波長にとって、もたらされる厚さは典型的には約１００ｎｍから約３００ｎｍの間である。他の材料や厚さを採用することが可能であり、あるいは、反射防止層を異なる使用波長範囲にわたり使用するよう構成することが可能である。例えば、多層反射防止コーティングのような他の反射防止層の構成を採用可能である。
【００４５】
図１６Ｃ、図１７Ｃ、図１８Ｃおよび図１９Ｃは、図１６Ａ／図１６Ｂ、図１７Ａ／図１７Ｂ、図１８Ａ／図１８Ｂ、図１９Ａ／図１９Ｂ各々に示す４つの金属コンタクト７２０を備えるケイ素の光学サブマウント７２０において測定された電気容量を示す。測定された電気容量の中で最大のもの（ゼロバイアス電圧にて約０．８ｐＦ）は、金属コンタクト７２０全部と半導体材料との間の連続した窒化ケイ素層７０９（厚さ１６８ｎｍ）を有するサブマウント７００によりもたらされる（図１６Ｃ）。各金属コンタクト７２０の下の対応する不連続領域７１０へと窒化ケイ素を分割することにより、測定される電気容量は約０．４ｐＦへと減少する（図１７Ｃ）。金属コンタクトの下に、連続する窒化ケイ素（厚さ１６８ｎｍ）および酸化ケイ素（厚さ２μｍ）を有するサブマウント７００においては、測定される静電容量は約０．０５ｐＦとなる（図１８Ｃ）。不連続の窒化ケイ素層および酸化ケイ素層（各々、厚さ１６８ｎｍおよび２μｍ）を有するサブマウント７００では、測定される電気容量は最も低くなる（約０．０３５ｐＦ；図１９Ｃ）。
【００４６】
図１６Ａ／Ｂ、図１７Ａ／Ｂ、図１８Ａ／Ｂ、図１９Ａ／Ｂに示される半導体光学サブマウントは、各々、上述のように、チップ・ボンダまたはダイ・ボンダを使用しやすくするよう構成された凹部領域７０４ａおよび１以上の凸部領域７０４ｂを具備する。上記にて開示または図１〜９に示す（サブマウントを配置したり取り付けたりするためにチップ・ボンダやダイ・ボンダを使用しやすくするための）任意の構成または適用例は、上記にて開示または図１０〜１９Ｃに示す（半導体サブマウント上の金属コンタクトの電気容量を低減させるための）任意の構成または適用例と、任意の適切な手法にて組み合わせることが可能である。そのような全ての組み合わせは、本開示あるいは添付の請求項の範囲に属する。
【００４７】
本出願が公開する内容により網羅される模範的な装置および方法は、以下の実施例を含む一方で、これらに限定されない。
【００４８】
実施例１
ある大きさの固体のサブマウント材料から形成されるサブマウントを含み、（ａ）当該サブマウントの最表面は、当該最表面にコンポーネントを取り付けられるように構成された対応する接触領域上に形成される１以上の金属コンタクトを具備し、（ｂ）１以上の接触領域は、（i）サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）当該凹部領域内に少なくとも部分的に配置された付属コンポーネントを収容するような大きさとされたり変形されたりしているサブマウントの最表面の領域に配され、（ｃ）１以上の凸部領域が、ピックアップツールと凹部領域とを実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合するためであって、かつ、ダイ・ボンダが基板にサブマウントを取り付け可能とするための表面を形成する、装置。
【００４９】
実施例２
（ｄ）サブマウント材料は、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明であり、（ｅ）サブマウントは、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成され、（ｆ）１以上の金属コンタクトは、（i）透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）光信号の透過部分が透過領域を通してサブマウントに入射し、ある大きさの半導体内部を伝播するように光信号を出射可能とする位置において、サブマウントの最表面に光電子コンポーネントを取り付けるべく構成されている、実施例１の装置。
【００５０】
実施例３
使用可能な波長範囲は約０．４μｍから約２μｍまでの範囲である、実施例２の装置。
【００５１】
実施例４
使用可能な波長範囲は約１．２μｍから約１．７μｍまでの範囲である、実施例２の装置。
【００５２】
実施例５
サブマウント材料は半導体材料である、実施例１〜４のいずれかの装置。
【００５３】
実施例６
半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないＩＶ族半導体、ドープされたまたはドープされていないＩＩＩ−Ｖ族半導体、または、ドープされたまたはドープされていないＩＩ−ＶＩ族半導体を含む、実施例５の装置。
【００５４】
実施例７
半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、実施例５の装置。
【００５５】
実施例８
半導体材料は誘電体材料である、実施例１〜４のいずれかの装置。
【００５６】
実施例９
誘電体材料は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、（v）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物である、実施例８の装置。
【００５７】
実施例１０
サブマウント材料は、金属または金属合金である、実施例１の装置。
【００５８】
実施例１１
サブマウントの最表面は、各金属コンタクト領域の上に１以上の対応する金属バンプを具備し、１以上の凸部領域の係合面よりも上方へは金属バンプは延びず、これによってピックアップツールと１以上の金属バンプとが実質的に接触することなくダイ・ボンダでサブマウントを導波路基板に取り付け可能となる、実施例１〜１０のいずれかの装置。
【００５９】
実施例１２
各金属バンプは、金、アルミニウムまたははんだを含む、実施例１１の装置。
【００６０】
実施例１３
凹部領域内に少なくとも部分的に収容され、かつ、金属コンタクトを介してサブマウントの最表面に取り付けられる、電子、光学、光電子、またはフォトニックコンポーネントを更に含む、実施例１〜１２のいずれかの装置。
【００６１】
実施例１４
１以上の金属コンタクトはワイヤ・ボンディング領域を具備する、実施例１〜１３のいずれかの装置。
【００６２】
実施例１５
１以上の凸部領域は、最表面から突出するサブマウント材料の１以上の部分を具備する、実施例１〜１４のいずれかの装置。
【００６３】
実施例１６
１以上の凸部領域は、サブマウント材料とは異なる材料を含む、実施例１〜１５のいずれかの装置。
【００６４】
実施例１７
１以上の凸部領域は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属もしくは金属合金、（v）半導体材料、（vi）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、または、（vii）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物を含む、実施例１６の装置。
【００６５】
実施例１８
実施例１〜１７のいずれかのサブマウントを製造する方法であって、（ａ）（i）サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）付属コンポーネントを収容するような大きさとされたり変形されたりしているサブマウントの最表面の領域を形成する工程と、（ｂ）サブマウントの最表面にコンポーネントを取り付けるために構成された対応する接触領域上に形成された１以上の分離された金属コンタクトを当該凹部領域上に形成する工程と、を有する、方法。
【００６６】
実施例１９
（ａ）ダイ・ボンダのピックアップツールを使用し、ピックアップツールとサブマウントの凹部領域とを実質的に接触させることなしに、請求項１〜１７のいずれかのサブマウントの１以上の凸部領域によって形成される表面と係合させる工程と、（ｂ）ダイ・ボンダを使用し、基板上の取り付け位置にピックアップツールと係合したサブマウントを配置する工程と、（ｃ）取り付け位置にて基板にサブマウントを固定する工程と、（ｄ）サブマウントからピックアップツールの係合を解除する工程と、を有する、方法。
【００６７】
実施例２０
使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成される光学サブマウントを含み、（ａ）当該サブマウントは、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成され、（ｂ）サブマウントの最表面には、２以上の別々の金属コンタクトが対応する接触領域の上に形成されており、当該接触領域は透過領域から区画されており、金属コンタクトは光電子コンポーネントをサブマウントの最表面に取り付けるため、当該コンポーネントが、（i）透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）光信号の透過部分が透過領域を通してサブマウントに入射して、ある大きさの半導体内部に伝播するように光信号を出射可能とする位置に配されており、（ｃ）サブマウントの最表面は、各金属コンタクトと半導体材料との間に、第１の誘電体層における対応領域を具備し、（ｄ）第１の誘電体層における当該領域同士が不連続であることにより、２以上の金属コンタクトと半導体材料との間に延在する第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、装置。
【００６８】
実施例２１
接触領域は、透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を光検出器が受信可能とする位置においてサブマウントの最表面に光検出器を取り付けるよう構成される、実施例２０の装置。
【００６９】
実施例２２
更に、透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置においてサブマウントの最表面に取り付けられた光検出器を備える、実施例２１の装置。
【００７０】
実施例２３
接触領域は、光信号の一部が透過領域を通してサブマウントに入射するように光源が光信号を出射可能とする位置においてサブマウントの最表面に光源を取り付けるよう構成される、実施例２０の装置。
【００７１】
実施例２４
更に、光信号の一部が透過領域を通してサブマウントに入射するように光源が光信号を出射可能とする位置においてサブマウントの最表面に取り付けられた光源を備える、実施例２０の装置。
【００７２】
実施例２５
半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないＩＶ族半導体、ドープされたまたはドープされていないＩＩＩ−Ｖ族半導体、または、ドープされたまたはドープされていないＩＩ−ＶＩ族半導体を含む、実施例２０〜２４のいずれかの装置。
【００７３】
実施例２６
半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、実施例２０〜２４のいずれかの装置。
【００７４】
実施例２７
使用可能な波長範囲は約１．２μｍから約１．７μｍまでの範囲である、実施例２０〜２６のいずれかの装置。
【００７５】
実施例２８
１以上の金属コンタクトはワイヤ・ボンディング領域を具備する、実施例２０〜２７のいずれかの装置。
【００７６】
実施例２９
サブマウントの最表面は、透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備する、実施例２０〜２８のいずれかの装置。
【００７７】
実施例３０
第１の誘電体層は、金属酸化物または半導体酸化物を含有する、実施例２０〜２９のいずれかの装置。
【００７８】
実施例３１
第１の誘電体層は、約１μｍよりも厚い、実施例２０〜３０のいずれかの装置。
【００７９】
実施例３２
第１の誘電体層は、約２μｍよりも厚い、実施例２０〜３１のいずれかの装置。
【００８０】
実施例３３
サブマウントの最表面は、透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備する、実施例２０〜３２のいずれかの装置。
【００８１】
実施例３４
（i）サブマウントの最表面は、透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、（ii）第１の誘電体層および誘電体反射防止層は、同じ厚さおよび同じ材料組成を有する、実施例２０〜２９のいずれかの装置。
【００８２】
実施例３５
（i）サブマウントの最表面は、透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、（ii）第１の誘電体層および誘電体反射防止層は、異なる厚さあるいは異なる材料組成を有する、実施例２０〜３２のいずれかの装置。
【００８３】
実施例３６
（i）最表面は、各金属コンタクト領域と第１の誘電体層の対応領域との間に、誘電体反射層における追加的な対応領域を具備し、（ii）当該誘電体反射防止層の追加的な領域が不連続であることにより、金属コンタクトと第１の誘電体層との間の誘電体反射防止層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、実施例３５の装置。
【００８４】
実施例３７
誘電体反射防止層は、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素を含有する、実施例３３〜３６のいずれかの装置。
【００８５】
実施例３８
誘電体反射防止層は、使用可能な波長範囲内で選択された波長用のλ／４波長層である、実施例３３〜３７のいずれかの装置。
【００８６】
実施例３９
誘電体反射防止層の厚さは約１００ｎｍから約３００ｎｍの間である、実施例３３〜３８のいずれかの装置。
【００８７】
実施例４０
実施例２０〜３９のいずれかの光学サブマウントを製造する方法であって、（ａ）光学サブマウントは、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成され、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく当該サブマウントを構成する工程と、（ｂ）透過領域から区画された対応する接触領域であって、かつ、光電子コンポーネントが、（i）透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）光信号の透過部分が透過領域を通してサブマウントに入射して、ある大きさの半導体内部に伝播するように光信号を出射可能とする位置にてサブマウントの最表面に取り付けられるよう構成された対応する接触領域上に、２以上の分離された金属コンタクトをサブマウントの最表面に形成する工程と、（ｃ）各金属コンタクトと半導体材料との間に第１の誘電体層の対応領域を形成する工程と、を有し、（ｄ）第１の誘電体層における当該領域同士が不連続であることにより、２以上の金属コンタクトと半導体材料との間に延在する第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、方法。
【００８８】
実施例４１
（ｅ）（i）サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）装着された光検出器を収容するような大きさとされたり変形されたりしているサブマウントの最表面の領域上に、透過領域および２以上の接触領域を配置し、（ｆ）ピックアップツールと凹部領域とを実質的に接触させることなしに、ダイ・ボンダのピックアップツールと係合するためであって、かつ、ダイ・ボンダが導波路基板にサブマウントを取り付け可能とするための表面を、１以上の凸部領域が形成する、実施例２０〜３９のいずれかの装置。
【００８９】
実施例４２
サブマウントの最表面は、各接触領域の上に１以上の対応する金属バンプを具備し、当該金属バンプは１以上の凸部領域の係合面よりも上方へは延びず、これによってピックアップツールと１以上の金属バンプとが実質的に接触することなくダイ・ボンダでサブマウントを導波路基板に取り付け可能な、実施例４１の装置。
【００９０】
実施例４３
各金属バンプは、金、アルミニウムまたははんだを含む、実施例４２の装置。
【００９１】
実施例４４
１以上の凸部領域は、最表面から突出するある大きさの半導体材料の１以上の部分を具備する、実施例４１〜４３のいずれかの装置。
【００９２】
実施例４５
１以上の凸部領域は、半導体材料とは異なる材料を含有する、実施例４１〜４３のいずれかの装置。
【００９３】
実施例４６
１以上の凸部領域は、ガラス材料、結晶材料、セラミック材料、金属酸化物、または半導体酸化物を含有する、実施例４５の装置。
【００９４】
実施例４７
実施例４１〜４６のいずれかの光学サブマウントを製造する方法であって、（ａ）光学サブマウントは、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明な、ある大きさの半導体材料から形成され、光信号の一部がある大きさの半導体材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部がサブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく当該サブマウントを構成する工程と、（ｂ）（i）サブマウントの最表面の１以上の凸部領域に対して凹であり、かつ、（ii）付属コンポーネントを収容するような大きさとされたり変形されたりしているサブマウントの最表面の領域を形成する工程と、（ｃ）透過領域から区画された対応する接触領域であって、かつ、光電子コンポーネントが、（i）透過領域を通してサブマウントから出射する光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）光信号の透過部分が透過領域を通してサブマウントに入射して、ある大きさの半導体内部に伝播するように光信号を出射可能とする位置にてサブマウントの最表面に取り付けられるよう構成された対応する接触領域上に、２以上の分離された金属コンタクトをサブマウントの最表面に形成する工程と、（ｄ）各金属コンタクトと半導体材料との間に第１の誘電体層の対応領域を形成する工程と、を有し、（ｅ）第１の誘電層における当該領域同士が不連続であることによって、２以上の金属コンタクトと半導体材料との間に延在する第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、方法。
【００９５】
実施例４８
（ａ）ダイ・ボンダのピックアップツールを使用し、ピックアップツールとサブマウントの凹部領域とを実質的に接触させることなしに、実施例４１〜４６のいずれかのサブマウントの１以上の凸部領域によって形成される表面と係合させる工程と、（ｂ）ダイ・ボンダを使用し、基板上の取り付け位置にピックアップツールと係合したサブマウントを配置する工程と、（ｃ）取り付け位置にて基板にサブマウントを固定する工程と、（ｄ）サブマウントからピックアップツールの係合を解除する工程と、を有する、方法。
【００９６】
開示された典型的な実施例や方法と同等のものは、本開示あるいは添付の請求項の範囲に属する。開示された典型的な実施例や方法及びその同等物は、本開示あるいは添付の請求項の範囲内で修正が可能である。
【００９７】
上記の詳細説明において、種々の構成は、開示を整理するためいくつかの典型的な実施例にまとめることが可能である。開示のこの方法は、請求項となった実施例が、対応する請求項に明示的に記載されたよりも多くの構成を必要とするとの意図を反映すると解釈してはならない。むしろ、添付の請求項が反映するように、発明の主題は、開示された一つの典型的な実施例の全構成よりも少ない構成にある。このように、添付の請求項は、開示された別々の実施例として自立しているそれぞれの請求項と共に、詳細説明に取り込まれている。しかしながら本開示は、ここに明確には開示されていない一つまたは複数の構成のセットを含めて、本開示あるいは添付の請求項に現れる一つまたは複数の開示または請求項の構成の適切なセット（即ち、互いに両立できなくない、あるいは互いに排他的でない構成のセット）を有する実施例を、暗に開示していると理解すべきである。更に、添付の請求項の範囲は、ここに開示された主題の全体を必ずしも網羅していないことに注意すべきである。
【００９８】
本開示及び添付の請求項では、接続詞“あるいは”及び“または”は、下記の（i）、（ii）の場合ではない限り包含的（例えば、“犬あるいは猫”は“犬、または猫、または両方”と解釈される；例えば、“犬、猫、あるいは鼠”は“犬、または猫、または鼠、またはその内の二つ、または三つ全て”と解釈される）に解釈されるべきものである：（i）明確に述べる、さもなければ、例えば“いずれか一方”、“の内の一つのみ”、あるいは同様の言葉を使う場合；あるいは（ii）特定の文脈の中で二つあるいはそれ以上のリストアップされた選択肢が互いに排他的である場合。この場合“あるいは”及び“または”は、互いに排他的ではない選択肢の組合せのみを包含する。本開示及び添付の請求項では、用語“から構成される”、“含めた”、“有する”、及びこれらの変化形は特に断らない限りどんな場合も、あたかも語句“少なくとも”がそれぞれの場合毎の後に添付されるのと同じ意味で、非制限的用語と理解すべきである。
【００９９】
添付の請求項において、もし、３５ＵＳＣ§１１２¶６の規定の装置請求項への適用を希望する場合、用語“手段”がその装置請求項に出現する。もし、これらの規定の方法請求項へ適用を希望する場合、用語の“工程”がその方法請求項に出現することになる。反対に、もし、用語“手段”や“工程”が請求項に出現しなければ、そのときは、その請求項に対して３５ＵＳＣ§１１２¶６の規定の適用は想定されていない。
【０１００】
任意の１以上の開示が参照によりここで組み入れられ、そのような組み入れられた開示が本発明の開示内容と一部または全体的に矛盾したり、開示される本発明の範囲とは異なったりする場合、矛盾が生じたり、より広い開示内容となったり、または用語においてより広い定義が存在したりする範囲においては、本出願の開示内容に従う。そのような組み入れられた開示が一部または全体的に互いに矛盾する場合、矛盾が生じている範囲において、後の日付で開示された内容に従う。
【０１０１】
特許文献中の特定の主題を探す手助けをするため、規定に従って要約を提出する。しかしながら、要約は、そこに記載された要素、構成、あるいは限定が必然的に特定の請求項に包含されていることを意味するものではない。それぞれの請求項に包含される主題の範囲は、その請求項のみの記載によって決定される。  
【図１】
2015529965.tif 000003
【図２】
2015529965.tif 000004
【図３】
2015529965.tif 000005
【図４】
2015529965.tif 000006
【図５】
2015529965.tif 000007
【図６】
2015529965.tif 000008
【図７】
2015529965.tif 000009
【図８】
2015529965.tif 000010
【図９】
2015529965.tif 000011
【図１０】
2015529965.tif 000012
【図１１】
2015529965.tif 000013
【図１２】
2015529965.tif 000014
【図１３】
2015529965.tif 000015
【図１４】
2015529965.tif 000016
【図１５】
2015529965.tif 000017
【図１６Ａ】
2015529965.tif 000018
【図１６Ｂ】
2015529965.tif 000019
【図１６Ｃ】
2015529965.tif 000020
【図１７Ａ】
2015529965.tif 000021
【図１７Ｂ】
2015529965.tif 000022
【図１７Ｃ】
2015529965.tif 000023
【図１８Ａ】
2015529965.tif 000024
【図１８Ｂ】
2015529965.tif 000025
【図１８Ｃ】
2015529965.tif 000026
【図１９Ａ】
2015529965.tif 000027
【図１９Ｂ】
2015529965.tif 000028
【図１９Ｃ】
2015529965.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月1日(2015.6.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
サブマウント７００の最表面は、対応する接触領域上に形成された２以上の金属コンタクト７２０を具備する。２つの金属コンタクト７２０は図１０〜１５に示される。４つの金属コンタクト７２０が図１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａに示される。１以上の任意の好適な数の金属コンタクト７２０を採用可能である。金属コンタクト７２０は、サブマウント７００の最表面にコンポーネント７９０を取り付けられるよう配される（図１４および１５）。ある例だと、金属バンプ７３０を採用可能である。コンポーネント７９０は、電子、光電子、フォトニック、光学、または他のコンポーネントを含み得る。ある例では、サブマウント７００の最表面上の透過領域を通して光学サブマウント７００へ光信号の一部が入射するよう、光信号１４０を出射するように構成されたレーザーダイオードや他の光源を、コンポーネント７９０は含む（図１４）。他の例では、透過領域を通して光学サブマウント７００から出射する光信号１５０の一部を受信するように構成されたフォトダイオード（例えばｐ−ｉ−ｎまたはアバランシェ）または他の光検出器を、コンポーネント７９０は含む（図１５）。コンポーネント７９０のための機械的取付点を供することに加え、ある実施の形態では、コンポーネント７９０とサブマウント７００との間で電気的な伝導経路を供するように、少なくとも１つの金属コンタクト７２０を採用することも可能である。電気接続のために使用される場合、１以上の金属コンタクト７２０は、必要や要望があれば、金属コンタクト７２０を介してコンポーネント７９０に対する電気接続を容易にするワイヤ・ボンディング領域７２０ａを含むことが可能である。コンポーネント７９０とサブマウント７００との間で熱的な伝導経路を供するように、少なくとも１つの金属コンタクト７２０を採用することも可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図１６Ｃ、図１７Ｃ、図１８Ｃおよび図１９Ｃは、図１６Ａ／図１６Ｂ、図１７Ａ／図１７Ｂ、図１８Ａ／図１８Ｂ、図１９Ａ／図１９Ｂ各々に示す４つの金属コンタクト７２０を備えるケイ素の光学サブマウント７２０において測定された電気容量を示す。測定された電気容量の中で最大のもの（ゼロバイアス電圧にて約０．８ｐＦ）は、金属コンタクト７２０全部と半導体材料との間の連続した窒化ケイ素層７０９（厚さ１６８ｎｍ）を有するサブマウント７００によりもたらされる（図１６Ｃ）。各金属コンタクト７２０の下の対応する不連続領域７１０へと窒化ケイ素を分割することにより、測定される電気容量は約０．４ｐＦへと減少する（図１７Ｃ）。金属コンタクトの下に、連続する反射防止層７１４（厚さ１６８ｎｍの窒化ケイ素からなる）および連続誘電体層７０９（厚さ２μｍの酸化ケイ素からなる）を有するサブマウント７００においては、測定される静電容量は約０．０５ｐＦとなる（図１８Ｃ）。窒化ケイ素の反射防止層７１４の不連続な領域および酸化ケイ素の誘電体層の不連続な領域７１０（各々、厚さ１６８ｎｍおよび２μｍ）を有するサブマウント７００では、測定される電気容量は最も低くなる（約０．０３５ｐＦ；図１９Ｃ）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６Ｂ】
2015529965.tif 000030
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７Ｂ】
2015529965.tif 000031
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８Ｂ】
2015529965.tif 000032
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９Ｂ】
2015529965.tif 000033
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブマウントの最表面を構成する少なくとも一つの凸部領域と当該凸部領域に対して凹の凹部領域とのうち当該凹部領域に、コンポーネントが取り付けられる接触領域と当該接触領域上に形成された金属コンタクトとが配置された、サブマウント。
【請求項２】
前記金属コンタクトの高さは、前記凹部領域から見たときの前記凸部領域の凸の高さよりも低い、請求項１に記載のサブマウント。
【請求項３】
前記金属コンタクト上には前記コンポーネントを取り付けるための金属バンプが形成されており、当該金属バンプの高さは、前記凹部領域から見たときの前記凸部領域の凸の高さよりも低い、請求項２に記載のサブマウント。
【請求項４】
各前記金属バンプは、金、アルミニウムまたははんだを含む、請求項３に記載のサブマウント。
【請求項５】
前記金属バンプを介して前記接触領域に取り付けられた前記コンポーネントを更に備える、請求項３または４に記載のサブマウント。
【請求項６】
前記コンポーネントは、電子、光学、光電子、またはフォトニックコンポーネントである、請求項１〜５のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項７】
前記金属コンタクトはワイヤ・ボンディング領域を具備する、請求項１〜６のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項８】
前記凸部領域は、前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料であって最表面から突出した当該サブマウント材料の１以上の部分を具備する、請求項１〜７のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項９】
前記凸部領域は、前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料とは異なる材料を含む、請求項１〜７のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項１０】
前記凸部領域は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属もしくは金属合金、（v）半導体材料、（vi）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、または、（vii）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物を含有する、請求項９に記載のサブマウント。
【請求項１１】
前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料は、使用可能な波長範囲にわたり実質的に透明であり、
前記サブマウントは、光信号の一部が前記サブマウント材料内を伝播して、少なくともその光信号の一部が前記サブマウントの最表面の透過領域を通して透過されるように、光信号の一部を指向あるいは透過させるべく構成され、
前記金属コンタクトは、（i）前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置、または、（ii）前記光信号の透過部分が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射し、前記サブマウント内部を伝播するように前記光信号を出射可能とする位置において、前記サブマウントの最表面に光電子コンポーネントを取り付けるべく構成されている、請求項１〜１０のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項１２】
前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料は半導体材料である、請求項１〜１１のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項１３】
前記半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、請求項１２に記載のサブマウント。
【請求項１４】
前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料は誘電体材料である、請求項１〜１１のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項１５】
前記誘電体材料は、（i）ガラス材料、（ii）結晶材料、（iii）セラミック材料、（iv）金属酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物、（v）半導体酸化物、窒化物、もしくは酸窒化物を含有する、請求項１４に記載のサブマウント。
【請求項１６】
前記サブマウントの基となる固体のサブマウント材料は半導体材料であり、
前記サブマウントの最表面は、各前記金属コンタクトと前記半導体材料との間に、第１の誘電体層における対応領域を具備し、
前記第１の誘電体層における当該領域同士が不連続であることにより、２以上の金属コンタクトと前記半導体材料との間に延在する前記第１の誘電体層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、請求項１１に記載のサブマウント。
【請求項１７】
更に、前記透過領域を通して前記サブマウントから出射する前記光信号の透過部分を受信可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられた光検出器を備える、請求項１６に記載のサブマウント。
【請求項１８】
更に、光信号の一部が前記透過領域を通して前記サブマウントに入射するように光信号を出射可能とする位置において前記サブマウントの最表面に取り付けられた光源を備える、請求項１６に記載のサブマウント。
【請求項１９】
前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備する、請求項１６〜１８のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２０】
前記第１の誘電体層は、金属酸化物または半導体酸化物を含有する、請求項１６〜１９のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２１】
前記第１の誘電体層は、１μｍよりも厚い、請求項１６〜２０のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２２】
前記第１の誘電体層は、２μｍよりも厚い、請求項１６〜２０のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２３】
（i）前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、
（ii）前記第１の誘電体層および前記誘電体反射防止層は、同じ厚さおよび同じ材料組成を有する、請求項１６〜２２のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２４】
（i）前記サブマウントの最表面は、前記透過領域の上に形成された誘電体反射防止層を具備し、かつ、
（ii）前記第１の誘電体層および誘電体反射防止層は、異なる厚さあるいは異なる材料組成を有する、請求項１６〜２２のいずれかに記載のサブマウント。
【請求項２５】
（i）前記サブマウントの最表面は、各前記金属コンタクトと前記第１の誘電体層の対応領域との間に、誘電体反射防止層の対応する追加的な領域を具備し、
（ii）当該誘電体反射防止層の追加的な領域が不連続であることにより、前記金属コンタクトと前記第１の誘電体層の領域との間の誘電体反射防止層に単一の連続領域を形成する場合に比べ、金属コンタクトの電気容量を低減させる、請求項２３または２４に記載のサブマウント。
【請求項２６】
前記半導体材料は、ドープされたまたはドープされていないケイ素である、請求項１６〜２５のいずれかに記載のサブマウント。 
【国際調査報告】
2015529965.tif 000034
2015529965.tif 000035