(57)【要約】【課題】  発光デバイスまたは受光デバイスとファイバ（光ファイバ）との実装を、高精度にかつ短時間で行なうことの可能な光半導体装置を提供する。【解決手段】  表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された環状の突起（３ａ）が設けられている。このように、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。【選択図】      図１
2005250003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在することを特徴とする光半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項５】
請求項４記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドは、前記突起に所定の固定材でセルフアライメントされるようになっていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項７】
請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項８】
請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項９】
請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項１０】
発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステム。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置および光インターコネクションシステムおよび光配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、光学デバイスと光ファイバを接続する光インターコネクション技術が注目されている。光は、電気に比べ、高速かつ大量のデータ転送を行うことが可能である。しかし、電気が簡単に接続できることに対し、光は高精度な接続が要求される。このため、光学デバイスと光ファイバとの間には高精度な実装が要求される。
【０００３】
この要求に対し、現在において大半はアクティブアライメントという技術を用いて対応している。この技術は、例えば光学デバイスから発光した光を光ファイバに入射し、光ファイバ出射端でモニタし、その出力が最大になるように光学デバイスと光ファイバを相対的に移動し、出力が最大になるところで光学デバイスと光ファイバを固定するという手法である。しかし、この方法は性能的には問題がないが、調整に大変時間がかかり、効率が悪くコスト増の原因ともなっている。
【０００４】
このため、Ｖ溝などを利用したパッシブアライメントによって調整時間を短縮するという手法が検討されてきている。例えば特許文献１（図１０）や特許文献２（図１１）のように、光学デバイスと光ファイバとの間にレンズを設け、Ｖ溝により固定することにより実装時間を短縮しようとするものがある。しかし、これらの例は、レンズが非常に小さく、レンズの取り扱いも非常に困難であり、配置させること自体容易ではない。
【０００５】
このような不具合をなくすため、特許文献３（図１２）のように、面発光型の発光デバイス上に感光性樹脂のファイバガイドをつくり、直接ファイバと接続する提案もある。しかし、この例の場合、感光性樹脂であるため物理的な力に弱く、ファイバを差し込むときにガイド穴が破損し広がってしまい、位置精度を悪化してしまう可能性がある。
【特許文献１】特開平７−１９９００６号公報
【特許文献２】特開平１１−２９５５６１号公報
【特許文献３】特開２００２−２１４４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、発光デバイスまたは受光デバイスとファイバ（光ファイバ）との実装を、高精度にかつ短時間で行なうことの可能な光半導体装置および光インターコネクションシステムおよび光配線モジュールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドは、前記突起に所定の固定材でセルフアライメントされるようになっていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項９記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項１０記載の発明は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムである。
【００１８】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１乃至請求項９記載の発明によれば、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられているので、この突起を利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００２０】
特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっているので、この突起に接着剤などの固定材を均一に塗布することができ、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００２１】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在するので、表面配線など、突起以外のところに自由に配線できる。
【００２２】
また、請求項４，請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっているので、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。
【００２３】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。
【００２４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。
【００２５】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。
【００２６】
また、請求項９記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。
【００２７】
また、請求項１０記載の発明によれば、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっているので、濡れ性が良いエリアに接着剤などの固定材を容易に塗布することができて、これを利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００２８】
また、請求項１１記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムであり、光ファイバの高精度な位置決めが可能となるので、短時間で高精度な実装が可能となる。
【００２９】
また、請求項１２記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールであり、光ファイバの高精度な位置決めが可能となるので、短時間で高精度な実装が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００３１】
（第１の形態）
本発明の第１の形態は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられていることを特徴としている。
【００３２】
第１の形態では、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられているので、この突起を利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００３３】
（第２の形態）
本発明の第２の形態は第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっていることを特徴としている。
【００３４】
第２の形態では、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっているので、この突起に接着剤などの固定材を均一に塗布することができ、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００３５】
（第３の形態）
本発明の第３の形態は、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在することを特徴としている。
【００３６】
第３の形態では、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在するので、表面配線など、突起以外のところに自由に配線できる。
【００３７】
（第４の形態）
本発明の第４の形態は、第１乃至第３のいずれかの形態の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっていることを特徴としている。
【００３８】
ここで、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどで半導体のエッチング技術により作製されている。
【００３９】
第４の形態では、突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっているので、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。
【００４０】
（第５の形態）
本発明の第５の形態は、第４の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドは、前記突起に所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）でセルフアライメントされるようになっていることを特徴としている。
【００４１】
第５の形態では、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。
【００４２】
（第６の形態）
本発明の第６の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
【００４３】
第６の形態では、突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。
【００４４】
（第７の形態）
本発明の第７の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
【００４５】
第７の形態では、ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。
【００４６】
（第８の形態）
本発明の第８の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていることを特徴としている。
【００４７】
第８の形態では、ファイバガイドの内面には、テーパが設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。
【００４８】
（第９の形態）
本発明の第９の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていることを特徴としている。
【００４９】
第９の形態では、ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。
【００５０】
（第１０の形態）
本発明の第１０の形態は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは固定材に対する濡れ性が悪くなっていることを特徴としている。
【００５１】
第１０の形態では、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっているので、濡れ性が良いエリアに接着剤などの固定材を容易に塗布することができて、これを利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
【００５２】
なお、第１０の形態においても、第２乃至第５，第７乃至第９の形態と同様の構成（第２乃至第５，第７乃至第９の形態に対応した構成）をとることもできる。この場合も、第２乃至第５，第７乃至第９の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
すなわち、第１０の形態において、前記濡れ性の良いエリアは、同一幅で環状につながっているように構成することができる。
【００５４】
また、第１０の形態において、前記濡れ性の良いエリアは、環状に規則的に複数存在するように構成することができる。
【００５５】
また、前記濡れ性の良いエリアに対向して、環状のファイバガイドが設けられるように構成することができる。ここで、ファイバガイドは、前記濡れ性の良いエリアに接着剤などの固定材でセルフアライメントされるようになっている。
【００５６】
また、ファイバガイドには、前記濡れ性の良いエリアと対向する面に凹部が設けられていても良い。
【００５７】
また、ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていても良い。
【００５８】
また、ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていても良い。
【００５９】
（第１１の形態）
本発明の第１１の形態は、第１乃至第１０のいずれかの形態の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムである。
【００６０】
（第１２の形態）
本発明の第１２の形態は、第１乃至第１０のいずれかの形態の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールである。
【００６１】
上述のように、本発明では、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、突起を設けるか、あるいは、接着剤などの固定材に対する濡れ性の良いエリアを設け、ファイバガイドとのアライメントに接着剤などの固定材の表面張力を利用したセルフアライメントによる位置出し構造を用いており、セルフアライメントされ、固定材を硬化した後に、ファイバガイドに光ファイバを通して、光ファイバを固定することができる。このようにすることにより、物理的に強固で位置精度良く、光ファイバを接続することができる。
【実施例１】
【００６２】
図１，図２は実施例１の光半導体装置を示す図である。なお、図１，図２は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図１（ａ）は実施例１の光半導体装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２は各部品の斜視図である。
【００６３】
図１（ａ），（ｂ）、図２を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された環状の突起（３ａ）が設けられている。すなわち、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）が設けられている。この環状の突起（３ａ）の表面は、接着剤などの固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ａ）に塗布したときには、表面張力により図１（ｃ）のようになる。なお、突起（３ａ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ａ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４）（なお、ファイバガイド（４）は、単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４）は環状の突起（３ａ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ａ）とファイバガイド（４）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４）の中心は一致している。この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）は、ファイバガイド（４）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。
【００６４】
このように、実施例１では、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。
【００６５】
換言すれば、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて、半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。
【実施例２】
【００６６】
図３は本発明の実施例２の光半導体装置を示す図である。
【００６７】
図３に示す実施例２の光半導体装置は、図１，図２の実施例１の光半導体装置と、面発光レーザ（１）の周りの突起（３）が環状に規則的に複数存在している点で相違している。実施例２の光半導体装置では、隙間（１０）が存在するために、この部分を利用して表面に配線などを設置することが可能となる。
【００６８】
このように、実施例２も、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となり、さらに、実施例２では、配線の自由度を上げることができる。
【実施例３】
【００６９】
図４は本発明の実施例３の光半導体装置を示す図である。なお、図４は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。
【００７０】
図４（ａ）を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された環状の突起（３ｂ）が設けられている。
【００７１】
ところで、実施例３では、環状の突起（３ｂ）には凹部（６ａ）が設けられている。
【００７２】
そして、この環状の突起（３ｂ）の表面は、接着剤などの固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｂ）に塗布したときには、表面張力により図４（ｂ）のようになる。なお、突起（３ｂ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｂ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ａ）（なお、この環状のファイバガイド（４ａ）は、単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されており、凹部（６ｂ）を持っている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ａ）は環状の突起（３ｂ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ｂ）とファイバガイド（４ａ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ａ）の中心は一致している。この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ａ）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）は、ファイバガイド（４ａ）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。また、環状の突起（３ｂ），ファイバガイド（４ａ）には、それぞれ凹部（６ａ），凹部（６ｂ）が設けられているため、固定材（１１）の制御量の許容範囲が広がりコントロールしやすくなる。
【００７３】
このように、実施例３も、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ｂ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。
【００７４】
換言すれば、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。さらに実施例３では、固定材（１１）が塗布されるところに凹部（６ａ），（６ｂ）を設けているので、固定材（１１）の制御量の許容範囲が広がりコントロールしやすくなり、量の違いによるバラツキを極力小さくすることができる。
【実施例４】
【００７５】
図５は本発明の実施例４の光半導体装置を示す図である。なお、図５は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。
【００７６】
図５（ａ）を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された濡れ性の良いエリア（７）（固定材（１１）に対して濡れ性の良いエリア（７））が設けられており、それ以外のエリアは、固定材（１１）に対して濡れ性が悪いものとなっている。そして、固定材（１１）に対して濡れ性の良いエリア（７）に固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えば低粘度ＵＶ硬化型熱硬化系接着剤が用いられ、固定材（１１）を濡れ性の良いエリア（７）に塗布したときには表面張力により図５（ｂ）のようになっている。なお、濡れ性の良いエリア（７）は環状であるため塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、濡れ性の良いエリア（７）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）と濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４）（単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４）は濡れ性の良いエリア（７）の形状に合うように移動するため濡れ性の良いエリア（７）とファイバガイド（４）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４）の中心は一致している。この後、固定材（１１）をＵＶにより仮硬化し熱により本硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）はファイバガイド（４）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。また、濡れ性の良いエリア（７）は平面部に作られているので、塗布が楽になる。
【００７７】
このように、実施例４では、面発光レーザ（１）の周りに、固定材（１１）に対する濡れ性の良いエリア（７）を設け、それ以外のエリアは、固定材（１１）に対する濡れ性を悪くして、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。
【００７８】
換言すれば、実施例４では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、濡れ性の良いエリア（７）は平面部に作られているおり、例えば基板（２）を固定材の中に浸し、基板を引き上げることによって濡れ性の良いエリア（７）にのみ固定材が付き塗布が楽になるので、タクトを短くできる。
【実施例５】
【００７９】
図６，図７は本発明の実施例５の光半導体装置を示す図である。なお、図６，図７は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図６（ａ）は実施例５の光半導体装置の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図７は各部品の斜視図である。
【００８０】
図６（ａ），（ｂ），図７を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて作製された環状の突起（３ｃ）が設けられている。この環状の突起（３ｃ）の表面は、固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｃ）に塗布したときには表面張力により図１（ｃ）に示したと同様になる。なお、突起（３ｃ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｃ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ｂ）（なお、ファイバガイド（４ｂ）は単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ｂ）は環状の突起（３ｃ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ｃ）とファイバガイド（４ｂ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ｂ）の中心は一致している。
【００８１】
ところで、前述した実施例のファイバガイド（４）やファイバガイド（４ａ）の内径は光ファイバ（５）の外径とほぼ同じであるために、光ファイバ（５）を差し込みにくくなっている。これに対し、実施例５のファイバガイド（４ｂ）は、単結晶シリコン異方性エッチング技術によりテーパ部（８）が形成され、このテーパ部（８）で光ファイバ（５）を位置決めしている。このため、光ファイバ（５）を簡単に差し込め、位置決めできる。
【００８２】
この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ｂ）のテーパ部（８）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はテーパ部（８）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。
【００８３】
このように、実施例５においても、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ｃ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。
【００８４】
換言すれば、実施例５では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、テーパ部（８）で位置決めするため、光ファイバ（５）の差し込みが楽になる。
【実施例６】
【００８５】
図８，図９は本発明の実施例６の光半導体装置を示す図である。なお、図８，図９は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図８（ａ）は実施例６の光半導体装置の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図９は各部品の斜視図である。
【００８６】
図８（ａ），（ｂ），図９を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて作製された環状の突起（３ｃ）が設けられている。この環状の突起（３ｃ）の表面は、固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｃ）に塗布したときには表面張力により図１（ｃ）に示したと同様になる。なお、突起（３ｃ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｃ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ｃ）（なお、ファイバガイド（４ｃ）は単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ｃ）は環状の突起（３ｃ）の形状に合うように移動するため、環状突起（３ｃ）とファイバガイド（４ｃ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ｃ）の中心は一致している。
【００８７】
ところで、前述した実施例のファイバガイド（４）やファイバガイド（４ａ）の内径は光ファイバ（５）の外径とほぼ同じであるために、光ファイバ（５）を差し込みにくくなっている。これに対し、実施例６のファイバガイド（４ｃ）は隙間（１２）を持つように突き当て部（９）が形成され、ここで光ファイバ（５）を位置決めしている。このため、光ファイバ（５）を簡単に差し込め、位置決めできる。
【００８８】
この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ｃ）の突き当て部（９）に当たるように差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端は突き当て面（１３）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。
【００８９】
このように、実施例６においても、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。
【００９０】
換言すれば、実施例６では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、突き当て部（９）で位置決めするため、光ファイバ（５）の差し込みが楽になる。
【００９１】
以上、本発明を説明するために発光デバイス（面発光レーザ）と光ファイバで説明したが、発光デバイスのかわりに受光デバイスでも良い。
【００９２】
また、固定材として、エポキシ系の接着剤を使用したが、固定材は、アクリル系の接着剤でもその他の接着剤でも、低温のハンダでも良い。
【００９３】
なお、実施例中で突起という表現をしたが、相対的に突起であれば良く、基板を彫り込んで突起にしても良いことはいうまでもない。
【００９４】
以上述べてきたように、本発明を使用することにより、物理的に強固で、高精度な接続ができるため、短時間で高効率な接続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施例１の光半導体装置を示す図である。
【図２】実施例１の光半導体装置を示す図である。
【図３】実施例２の光半導体装置を示す図である。
【図４】実施例３の光半導体装置を示す図である。
【図５】実施例４の光半導体装置を示す図である。
【図６】実施例５の光半導体装置を示す図である。
【図７】実施例５の光半導体装置を示す図である。
【図８】実施例６の光半導体装置を示す図である。
【図９】実施例６の光半導体装置を示す図である。
【図１０】従来の光半導体装置の一例を示す図である。
【図１１】従来の光半導体装置の一例を示す図である。
【図１２】従来の光半導体装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１          発光デバイスまたは受光デバイス
２          基板
３          突起
３ａ          環状突起
３ｂ          環状突起
３ｃ          環状突起
４          ファイバガイド
４ａ          ファイバガイド
４ｂ          ファイバガイド
４ｃ          ファイバガイド
５          光ファイバ
６ａ          凹部
６ｂ          凹部
７          濡れ性の良いエリア
８          テーパ部
９          突き当て部
１０          隙間
１１          固定材
１２          隙間
１３          突き当て面
１４          膨らみ部
【図１】
2005250003.tif 000003
【図２】
2005250003.tif 000004
【図３】
2005250003.tif 000005
【図４】
2005250003.tif 000006
【図５】
2005250003.tif 000007
【図６】
2005250003.tif 000008
【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】
2005250003.tif 000013
【図１２】
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