(57)【要約】【課題】  半導体光素子とそれを用いた半導体光パッケージ及びその製作方法を提供する。【解決手段】    半導体基板と、電界吸収形光変調器と、一つ以上の光素子が半導体基板上にモノリシック集積された半導体光素子は、半導体基板上に電界吸収形光変調器及び光素子の周辺を取り囲む絶縁層と、絶縁層上に相互離隔されるように形成された一つ以上の金属パッドと、金属パッドと電界吸収形光変調器を電気的に接続し、同時にインダクタンス変化を調節するために絶縁層上に形成された金属線と、金属パッド及び金属線下部の絶縁層内に形成され、金属線と金属パッドに生成された寄生キャパシタンスを最小化させるための誘電体層とを含む。これにより、最適の光伝送特性を有するように選択的にインダクタンスを構成することができ、より小型化された半導体光パッケージにも適用することができる。【選択図】図７
2005203784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に、モノリシック集積された電界吸収形光変調器と、
前記半導体基板上に、モノリシック集積された光素子と、
前記半導体基板上に、前記電界吸収形光変調器及び前記光素子を取り囲む絶縁層と、
前記絶縁層上に、相互に離隔して形成された、一つが前記電界吸収形変調器の電極となる１つ以上の金属パッドと、
前記金属パッドと前記電界吸収形光変調器とを電気的に接続し、前記電界吸収形光変調器のインダクタンス変化を調節するために前記絶縁層上に形成された複数の金属線と、
前記金属パッド及び前記金属線の下部の前記絶縁層上に形成され、前記金属線と前記金属パッドとが生成する寄生キャパシタンスを最小化させる誘電体層と、
を備えることを特徴とする半導体光素子。
【請求項２】
前記誘電体層は、前記変調器の電極と前記金属線を除く前記金属パッドの全体のキャパシタンスを０．１ｐＦ未満に維持するために、ＢＣＢを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項３】
前記誘電体層は、前記金属線のキャパシタンスを、０．１ｐＦ未満に維持させるための、シリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項４】
前記誘電体層は、前記金属線のキャパシタンスを、０．１ｐＦ未満に維持させるための、シリコン酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項５】
前記絶縁層上に形成される前記金属線及び前記金属パッドの数を調節することによって、前記半導体光素子のインダクタンスを、０．５〜３ｎＨの範囲に調節することを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項６】
前記絶縁層上に形成される金属線及び金属パッドの大きさを調節することによって、前記半導体光素子のインダクタンスを、０．５〜３ｎＨの範囲に調節することを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項７】
半導体基板と、
前記半導体基板上に、モノリシック集積された電界吸収形光変調器と、
前記半導体基板上に、モノリシック集積された一つ以上の半導体光素子と、
前記電界吸収形光変調器に駆動電圧を印加するための第１の上部電極と、
前記光素子に駆動電流を印加するための第２の上部電極と、
一定したインダクタンスを提供するための金属線及び金属パッドを有する半導体光素子と、
前記半導体光素子が搭載されるサブマウントと、
前記サブマウントと前記半導体光素子との間に形成され、前記半導体光素子にグラウンドを提供するための共通電極と、
前記サブマウント上の前記共通電極が形成されない部分に設けられ、前記電界吸収形光変調器に電気信号を印加するための信号ラインと、
前記サブマウント上に前記共通電極と接続することによって、前記信号ラインと前記電界吸収形光変調器とのインピーダンス値をマッチングさせるための抵抗部と、
前記信号ラインと前記第１の上部電極を接続する第１のワイヤーと、
前記金属パッドと前記抵抗部とを接続することによって、前記電界吸収形光変調器に印加されるインピーダンスを調節するための第２のワイヤーと、
を備えることを特徴とする半導体光パッケージ。
【請求項８】
前記金属線を選択的にワイヤーボンディングすることにより、前記第１の上部電極と、前記金属パッドと、前記抵抗部とを接続することを特徴とする請求項７に記載の半導体光パッケージ。
【請求項９】
前記抵抗部の上部電極を長く設定することによって、ワイヤーボンディング時に接続する金属パッドの位置により、インダクタンスを調節することを特徴とする請求項７に記載の半導体光パッケージ。
【請求項１０】
半導体基板上にモノリシック集積された電界吸収形光変調器と一つ以上の光素子を整列する過程と、
前記半導体基板上に、前記電界吸収形光変調器及び前記光素子を取り囲むように絶縁層を形成する過程と、
前記絶縁層上に、相互に離隔して形成された、１つ以上の金属パッドを形成する過程と、
前記金属パッドと前記電界吸収形光変調器とを電気的に接続し、前記電界吸収形光変調器のインダクタンス変化を調節するために、前記絶縁層上に複数の金属線を形成する過程と、
前記金属パッド及び前記金属線下部の前記絶縁層上に、前記金属線と前記金属パッドに生成された寄生キャパシタンスを最小化させるための誘電体層を形成する過程と、
を有することを特徴とする半導体光素子製作方法。
【請求項１１】
前記誘電体層は、前記変調器の電極と前記金属線のキャパシタンスを除く前記金属パッドの全体キャパシタンスを０．１ｐＦ未満に維持するためにＢＣＢを含むことを特徴とする請求項１０に記載の半導体光素子製作方法。
【請求項１２】
前記誘電体層は、前記変調器の電極と前記金属線のキャパシタンスを除く前記金属パッドの全体キャパシタンスを０．１ｐＦ未満に維持するためにシリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項１０に記載の半導体光素子製作方法。
【請求項１３】
前記誘電体層は、前記変調器の電極と前記金属線のキャパシタンスを除く、前記金属パッドの全体キャパシタンスを０．１ｐＦ未満に維持するためにシリコン酸化物を含むことを特徴とする請求項１０に記載の半導体光素子製作方法。
【請求項１４】
前記絶縁層上に形成された前記金属線及び金属パッドの数を調節することによって、前記半導体光素子のインダクタンスを、０．５〜３ｎＨの範囲に調節することを特徴とする請求項１０に記載の半導体光素子製作方法。
【請求項１５】
前記絶縁層上に形成された前記金属線及び金属パッドの大きさを調節することによって、前記半導体光素子のインダクタンスを、０．５〜３ｎＨの範囲に調節することを特徴とする請求項１０に記載の半導体光素子製作方法。
【請求項１６】
半導体基板上に集積された電界吸収形光変調器及び一つ以上の光素子を整列する過程と、
前記電界吸収形光変調器に駆動電圧を印加するための第１の上部電極を整列する過程と、
前記光素子に駆動電流を印加するための第２の上部電極を整列する過程と、
一定したインダクタンスを提供するための前記金属線及び金属パッドを有する半導体光素子を整列する過程と、
サブマウントと前記半導体光素子との間に形成され、前記半導体光素子にグラウンドを提供する共通電極を整列する過程と、
を有することを特徴とする半導体光パッケージの製作方法。
【請求項１７】
前記サブマウント上の前記共通電極が形成されない部分に設けられ、前記電界吸収形光変調器に電気信号を印加するための信号ラインを整列する過程と、
前記サブマウント上に前記共通電極と接続することによって、前記信号ラインと前記電界吸収形光変調器とのインピーダンス値をマッチングさせるための抵抗部を決定する過程と、
前記信号ラインと前記第１の上部電極を接続する第１のワイヤーを形成する過程と、
前記金属パッドと前記抵抗部とを接続することによって、前記電界吸収形光変調器に印加されるインピーダンスを調節するための第２のワイヤーを形成する過程と、
をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の半導体光パッケージの製作方法。
【請求項１８】
前記金属線を選択的にワイヤーボンディングすることにより、前記第１の上部電極と前記金属パッドと前記抵抗部とを接続することを特徴とする請求項１６に記載の半導体光パッケージの製作方法。
【請求項１９】
前記抵抗部の上部電極を長く設定することによって、ワイヤーボンディング時に接続する金属パッドの位置により、インダクタンスを調節することを特徴とする請求項１６に記載の半導体光パッケージの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光素子に係り、特に、半導体基板上に集積された複数の光素子がワイヤーボンディングにより電気的に接続した半導体光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界吸収光変調レーザ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｓｅｒ）は、半導体基板上に所定の波長の光を発振させるためのレーザと、レーザから発振された光を変調させるための電界吸収光変調器が、半導体製造工程により、モノリシック集積された半導体光素子の一種である。
【０００３】
電界吸収光変調レーザと電界吸収光変調レーザを駆動させるための駆動回路が、ワイヤーボンディングにより接続した半導体光パッケージ構造は、例えば、特許文献１などに詳細に開示されている。
【０００４】
図１は、従来技術による電界吸収光変調レーザを含む半導体光パッケージの構成を示す図である。図１を参照すれば、従来の半導体光パッケージは、半導体光素子１１０と、その上面に半導体光素子１１０などが搭載されたサブマウント１０１と、サブマウント１０１の一方に設けられ、半導体光源（図示せず）を駆動する駆動回路１０６と、信号ライン１０３と、抵抗部１０４と、第１から第３のワイヤー１２０，１３０，１４０とを含む。
【０００５】
半導体光素子１１０は、半導体基板１１３と、半導体基板１１３上にモノリシック集積された半導体光源（図示せず）と、光変調器（図示せず）などを含み、半導体光源としては、分布帰還半導体レーザなどを使用することができる。
【０００６】
光変調器は、半導体光源から生成された光の出力を変調させる電界吸収光変調器などを使用することができ、信号ライン１０３及び抵抗部１０４と電気的に接続する第２の上部電極１１１を含む。半導体光素子１１０とサブマウント１０１との間には共通電極１０２が形成されることによって、半導体光源と光変調器それぞれに共通のグラウンドを提供する。
【０００７】
半導体光源は、その上面に第１の上部電極１１２が設けられ、第１の上部電極１１２は、駆動回路１０６と第１のワイヤー１４０により電気的に接続する。
【０００８】
光変調器は、半導体光源から生成された光を電気的信号に変調させる電界吸収変調器などを使用することができる。電界吸収変調器で変調された光の帯域幅（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）特性は、電界吸収変調器のキャパシタンスと、抵抗、インダクタンスにより大きく変化する。電界吸収変調器のキャパシタンス（＜０．４ｐＦ）と、抵抗とを無視することができる程度に小さい場合に限り、半導体光パッケージから出力する光の帯域幅の特性は大きく変化しない。
【０００９】
しかしながら、電界吸収変調レーザを含む半導体光パッケージの生産過程で、各製品毎に同一なキャパシタンスと抵抗値とを得ることは、非常に困難である。したがって、電界吸収変調レーザと駆動回路を接続する最適のワイヤー長さは、各製品のキャパシタンスと抵抗などにより異なることとなる。
【００１０】
前述した問題を解決するために、従来の半導体パッケージは、電界吸収変調器の第１の上部電極とサブマウント上の信号電極を接続する第１のワイヤーの長さ（〜０．３ｍｍ：〜０．５ｎＨ）を最小限に維持し、第１の上部電極とサブマウント上のマッチング抵抗を接続する第２のワイヤーの長さ（１〜２ｍｍ）を相対的に長く設定する。すなわち、電界吸収変調器に、人為的なピーキング（Ｐｅａｋｉｎｇ）現象を誘導することによって、半導体光パッケージは、光の伝送特性及び損失を最小化させ得る。
【００１１】
結果的に、従来の半導体光パッケージは、第１の上部電極とサブマウント上のマッチング抵抗に接続する第２のワイヤーの長さを長くすることによって、変調された光の伝送特性を向上させる。
【００１２】
図２は、図１に示された半導体光パッケージを構成する半導体光素子１１０の電界吸収形光変調器とワイヤーボンディングにより接続した第２のワイヤー１３０のインダクタンスを説明するための等価回路を示し、図３から図６は、図２に示された等価回路のインダクタンス変化による出力光の帯域幅の変化を示すグラフである。図２を参照すれば、半導体光パッケージの等価回路に示されたＬ１は、第１のワイヤー１２０を示し、Ｌ２は、第２のワイヤー１３０を示し、Ｃｍｏｄ及びＲｓのそれぞれは、電界吸収形光変調器のキャパシタンス値とシリーズ抵抗を示す。また、ＲＬは、抵抗部１０４の抵抗を示し、Ｖｓ及びＲ１のそれぞれは、不図示の電気的信号発生器の高周波電圧供給源と抵抗とを示す。電気的信号発生器は、光変調器に電気信号を印加する。
【００１３】
電界吸収形光変調器で変調された光は、電界吸収形光変調器のキャパシタンス及び抵抗と、電界吸収形光変調器にワイヤーボンディングなどにより接続した第１及び第２のワイヤー１２０，１３０の長さ及び導電特性により、伝送及び帯域幅特性が変化する。電界吸収形光変調器は、キャパシタンスの値（＜０．４ｐＦ）及び抵抗値が小さい場合には、第２のワイヤー１３０の長さ変化による帯域幅特性は変化しないが、実際の製品の生産において、電界吸収形光変調器は、製作条件によりキャパシタンスや抵抗値などが微妙に変化する。より最適化された一例として、電界吸収形光変調器の第２の上部電極１１１と信号ライン１０３を接続するための第１のワイヤー１２０の長さを、０．３ｍｍ（インダクタンス：０．５ｎＨ以下）以下に設定し、第２のワイヤー１３０の長さを、第１のワイヤー１２０の長さに比べて相対的に長い１〜２ｍｍの長さに設定する。すなわち、電界吸収形光変調器に、人為的なピーキングを形成することによって、変調された光信号の伝送特性を向上させることと同時に、潜在的なリターンロス（Ｒｅｔｕｒｎ  Ｌｏｓｓ）も最小化させる。前述したピーキング現象は、伝送された光の周波数又はアイパターン特性が、特定の上限領域を外れる現象を意味し、前述したピーキング現象は、第２のワイヤー１３０のボンディング時に、その長さを過度に長く形成する場合に発生する。
【００１４】
図３は、電界吸収形光変調器のキャパシタンス値が０．７ｐＦであり、抵抗値が１０Ωである場合での、電界吸収形光変調器で変調された光信号の帯域幅特性を示す図である。図４は、電界吸収形光変調器のキャパシタンス値が０．４ｐＦであり、抵抗値が１０Ωである場合での、電界吸収形光変調器で変調された光信号の帯域幅特性を示す図である。図５は、電界吸収形光変調器のキャパシタンス値が０．７ｐＦであり、抵抗値が１５Ωである場合での、電界吸収形光変調器で変調された光信号の帯域幅特性を示す図である。図６は、電界吸収形光変調器のキャパシタンス値が０．４ｐＦであり、抵抗値が１５Ωである場合の、電界吸収形光変調器で変調された光信号の帯域幅特性を示す図である。
【００１５】
しかしながら、第２のワイヤーの長さの増加は、サブマウントの大きさを増加させ、これにより、半導体光パッケージのサイズが大きくなるという問題がある。さらに、実際の製品の生産において、電界吸収形光変調器は、製作条件によりキャパシタンスや抵抗値などが微妙に変化し、これを各製品の特性に合うように第２のワイヤーの長さを調節することは容易ではない。
【特許文献１】米国特許第６０５７９５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、小型化された半導体光パッケージの構成に適用可能であると同時に、伝送特性が優秀な光を生成することができる半導体光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、本発明に従う半導体基板と、電界吸収形光変調器と、一つ以上の光素子が半導体基板上にモノリシック集積された半導体光素子は、半導体基板上に電界吸収形光変調器及び光素子を取り囲む絶縁層と、絶縁層上に相互離隔されるように形成された一つ以上の金属パッドと、金属パッドと電界吸収形光変調器を電気的に連結させ、電界吸収形光変調器のインダクタンス変化を調節するために絶縁層上に形成された金属線と、金属パッド及び金属線の下部の絶縁層内に形成されることによって、金属線と金属パッドに生成された寄生キャパシタンスを最小化させるための誘電体層と、を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に従う半導体光素子は、メサ構造の光素子を生成することと同時に、絶縁体上に光素子に接続する複数の金属パッド及び金属線を形成することによって、半導体光素子が、異なる光素子又は駆動回路などにワイヤーボンディングにより接続する場合に、最適の光伝送特性を有するように選択的にインダクタンスを構成することができるという利点がある。また、前述したワイヤーの長さを、より短く適用することによって、より小型化された半導体光パッケージにも適用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。なお、本発明の説明において、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は、本発明の要旨を明確にするために省略する。
【００２０】
図７は、本発明の第１実施形態に従う半導体光素子の構成を示す断面図であり、例えば、図８ＢのＸ−Ｘ断面矢視図である。図８Ａから図８Ｃは、図７に示す半導体光素子の構成を示す平面図である。図７と図８Ａから図８Ｃを参照すれば、本発明の第１実施形態に従う半導体光素子は、半導体基板２０１と、半導体基板２０１上にモノリシック集積された、電界吸収形光変調器２１０ｂと、一つ以上の光素子２１０ａと、一つ以上の金属パッド２２２と、金属線２２１と、寄生キャパシタンスを最小化させるための誘電体層２０３とを含む。
【００２１】
光素子２１０ａと、電界吸収形光変調器２１０ｂなどの機能を遂行するための導波路２１０は、半導体基板２０１上にメサ構造を有するように選択領域成長法（ＳＡＧ）又はバットジョイント（Ｂｕｔｔ−ｊｏｉｎｔ）などの方法により成長して形成され、光素子２１０ａ及び電界吸収形光変調器２１０ｂの周辺には、絶縁層２０２などが成長して形成される。
【００２２】
前述した光素子２１０ａとしては、半導体レーザ又は半導体光増幅器などのような所定の波長の光を生成するための光源、又は、光源から生成された光の強度をモニタリングするための導波路型光検出器などをその必要に応じてモノリシック集積することができる。また、光素子２１０ａは、その上面に駆動電流を印加するための第２の上部電極２１１ｂが形成されている。
【００２３】
電界吸収形光変調器（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２１０ｂで変調された光信号の伝送時には、電界吸収形光変調器２１０ｂ自体のキャパシタンス及び抵抗と同様に、帯域幅特性は、電界吸収形光変調器２１０ｂにワイヤーボンディングなどにより接続するワイヤーの長さ及び導電特性によるインダクタンス値により変化する。
【００２４】
従来の半導体光素子の帯域幅特性は、インダクタンス値により変化し、前述したインダクタンスは、半導体光素子に接続するワイヤーの長さにより調節可能である。しかしながら、これは、半導体光素子及びこれを含んで構成された半導体光パッケージ全体のサイズを増加させる。また、各製品別又はロット（ＬＯＴ）別に、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンス及び抵抗が異なるにもかかわらず、ワイヤー長さを一律に適用することによって、製品の周波数特性及びアイパターンの特性を低下させるという問題がある。一方、本実施形態の半導体光素子は、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンス及び抵抗が異なる場合に、最適の伝送特性を有することができるようにワイヤーの長さを短く形成し、各ロット別に適切なインダクタンスを選択的に確保するための金属パッドと金属線などを提供するものである。
【００２５】
図８Ａを参照すれば、金属パッド２２２は、蛇行状の金属線２２１により第２の上部電極２１１ｂに電気的に接続する。また、金属パッド２２２は、図８Ｃに示された角螺旋状の形態により、金属線２２１により第２の上部電極２１１ｂに電気的に接続してもよい。図８Ｂを参照すれば、金属パッド２２２（２２２ａ及び２２２ｂ）は、絶縁層２０２上（図７参照）に相互に離隔して形成され、金属線２２１は、金属パッド２２２（２２２ａ）と電界吸収形光変調器２１０ｂの第２の上部電極２１１ｂを電気的に接続し、電界吸収形光変調器２１０ｂのインダクタンス変化を調節するために絶縁層２０２上に形成される。
【００２６】
誘電体層２０３は、金属パッド２２２及び金属線２２１の下部の絶縁層２０２内に形成され、金属線２２１又は金属パッド２２２内に生成される寄生キャパシタンスを最小化する。誘電体層２０３としては、金属線のキャパシタンスを０．１ｐＦ未満に維持するために、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、シリコン窒化物、シリコン酸化物などを含む。金属線２２１と金属パッド２２２の位置及び構造は多様に配置可能である。
【００２７】
図９は、本発明の第２実施形態に従う半導体光パッケージの構成を示すための平面図である。図９を参照すれば、本発明の第２実施形態に従う半導体光パッケージは、半導体光素子４１０と、サブマウント４０１と、共通電極４０２と、信号ライン４０３と、抵抗部４０４と、第１のワイヤー４２０と、第２のワイヤー４３０と、駆動回路４０６及び第３のワイヤー４４０と、を含む。
【００２８】
半導体光素子４１０は、半導体基板４１５と、半導体基板４１５上に集積された２１０ｂ及び一つ以上の光素子２１０ａと、電界吸収形光変調器２１０ｂに駆動電圧を印加するための第１の上部電極４１１と、光素子２１０ａに駆動電流を印加するための第２の上部電極４１４と、一定のインダクタンスを提供するための金属線４１２及び金属パッド４１３ａ，４１３ｂと、を含む。
【００２９】
図１０は、図９に示された半導体光素子４１０の電界吸収形光変調器２１０ｂとワイヤーボンディングにより接続した第２のワイヤー４３０のインダクタンスを説明するための等価回路である。図１０を参照すれば、本発明の第２実施形態に従う半導体光パッケージの等価回路に示されたＬ１は、第１のワイヤー４２０を示し、Ｌ２は、第２のワイヤー４３０を示す。Ｌｉｎｄ及びＣｉｎｄは、半導体光素子４１０上に形成された金属線４１２と金属パッド４１３ａ，４１３ｂによるインダクタンスとキャパシタンスとを示し、Ｃｍｏｄ及びＲｓのそれぞれは、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンス値とシリーズ抵抗とを示す。また、ＲＬは、抵抗部４０４の抵抗を示し、ＶｓとＲ１は、電気的信号発生器（図９に不図示）の構成を示し、ＲＬは、６０±５Ωの値を有する。電気的信号発生器は、半導体光素子の外部で電界吸収形光変調器２１０ｂに電気信号を印加する。
【００３０】
図１１は、図２と図１０に示された等価回路のＳ１１とＳ２１のリターンロスの特性を比較して説明するためのグラフである。図１１（ａ）は、図２に示された等価回路で、Ｌ２＝１．５ｎＨであるワイヤーを適用した場合のＳ１１（Ｒｅｔｕｒｎ  Ｌｏｓｓ）と、Ｓ２１（帯域幅特性）を示す。また、図１１（ｂ）は、図１０に示された本発明の実施形態の等価回路で、Ｌｉｎｄ＝１．３ｎＨ、Ｃｉｎｄ＝０．１ｐＦ、Ｌ２＝０．５ｎＨであるワイヤーを適用した場合のＳ１１とＳ２１の特性を示す。
【００３１】
結果として、従来の半導体光パッケージは、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンス値と抵抗値が大きいほど帯域幅特性が低下し、この場合に、Ｌ１に比べてＬ２の長さを相対的に長く設定することによって、常に１０Ｇ以上の一定した帯域幅特性を得られることが分かる。しかしながら、Ｌ２が過度に長くなる場合には、電界吸収形光変調器２１０ｂは、広い帯域幅の光信号を生成することができるが、ピーキングが酷くなり、これによる光信号のアイパターン（ｅｙｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）の歪が発生することとなる。一方で、本発明の実施形態に従う半導体光パッケージは、Ｌ２の長さを、従来技術の半導体光パッケージのＬ２より短く設定しても、図１１からわかるように、同等の周波数応答特性を有し、安定的なＳ１,１とＳ２,１の光伝送特性を得られることが分かる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、電界吸収形光変調器２１０ｂのインダクタンスを調節するために、一定値以上のインダクタの機能を遂行することができる金属パッド及び金属線を半導体光素子上に形成して、実際の半導体光パッケージ構成においては、第２のワイヤー４３０の長さを短く形成することを可能とする。さらに、金属パッド４１３ａ，４１３ｂは、金属線４１２の間に離隔されるように複数個設けることによって、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンスと抵抗により最適化されたインダクタンスを提供することができる。
【００３３】
金属線４１２と金属パッド４１３ａ，４１３ｂは、絶縁層（図示せず）上に形成され、金属線及び金属パッド４１２，４１３ａ及び４１３ｂが形成された絶縁層上には、ＢＣＢ、シリコン窒化物、シリコン酸化物などにドーピングされた誘電体層（図示せず）を形成することによって、金属線４１２と、金属パッド４１３ａ，４１３ｂの寄生キャパシタンス（Ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｃａｐａｃｔｉｔａｎｃｅ）値を０，１ｐＦ以下に最小化させ得る。
【００３４】
従来の半導体光素子は、Ｌ１が０．５ｎＨ、Ｌ２が１〜３ｎＨである場合には、１０Ｇの伝送速度及び常に一定した帯域幅特性を有するが、一方、本発明の各実施形態に従う半導体光素子４１０は、Ｌ２が１ｎＨ以下であっても１０Ｇ以上の伝送速度と、安定的な周波数特性及びアイパターン特性を有する光を変調することができる。
【００３５】
サブマウント（Ｓｕｂｍｏｕｎｔ）４０１は、その上面に半導体光素子４１０と、抵抗部４０４と、駆動回路４０５と、信号ライン４０３などが搭載され、半導体光素子４１０とサブマウント４０１との間には、共通電極４０２が形成される。共通電極４０２は、半導体光素子４１０にグラウンドを提供する。
【００３６】
信号ライン４０３は、サブマウント４０１上の共通電極４０２が形成されていない一部に設けられ、電界吸収形光変調器２１０ｂに電気信号を印加し、第１のワイヤー４２０により、電界吸収形光変調器２１０ｂの第１の上部電極４１１に電気的に接続する。
【００３７】
抵抗部４０４は、サブマウント４０１上に共通電極４０２と接続し、上部電極４０５が、第２のワイヤー４３０により金属パッド４１３ａ，４１３ｂと電気的に接続する。抵抗部４０４は、電界吸収形光変調器２１０ｂの第１の上部電極４１１と共通電極４０２の間を電気的に接続することによって、信号ライン４０３と電界吸収形光変調器２１０ｂとのインピーダンス値をマッチングさせる。第２のワイヤー４３０は、電界吸収形光変調器２１０ｂのキャパシタンスと抵抗特性変化により、金属パッド４１３ａ，４１３ｂの中で、特定位置の金属パッドと抵抗部４０４の上部電極４０５を接続するか、或いは、第２の上部電極４１１と抵抗部４０４の上部電極４０５とを直接接続する。また、上部電極４０５を長く設定することによって、ワイヤーボンディング時の接続位置によってもインダクタンスを調節することができ、第２の上部電極４１１と金属パッド４１３ａ，４１３ｂの中で、特定位置の金属パッドをワイヤーに接続することによってもインダクタンスを調節することができる。
【００３８】
駆動回路４０６は、サブマウント４０１上に形成され、光素子に駆動電流を印加し、第３のワイヤー４４０により光素子の第２の上部電極４１４と電気的に接続する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術による半導体光パッケージの構成を示すための平面図である。
【図２】従来技術による半導体光パッケージを構成する半導体光素子の電界吸収形光変調器とワイヤーボンディングにより接続した第２のワイヤーのインダクタンスを説明するための等価回路である。
【図３】従来技術による等価回路の条件中インダクタンス変化による出力光の帯域幅変化を示すためのグラフである。
【図４】従来技術による等価回路の条件中インダクタンス変化による出力光の帯域幅変化を示すためのグラフである。
【図５】従来技術による等価回路の条件中インダクタンス変化による出力光の帯域幅変化を示すためのグラフである。
【図６】従来技術による等価回路の条件中インダクタンス変化による出力光の帯域幅変化を示すためのグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態に従う半導体光素子の構成を示すための断面図である。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態に従う半導体光素子の構成を示すための平面図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態に従う半導体光素子の構成を示すための平面図である。
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態に従う半導体光素子の構成を示すための平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に従う半導体光パッケージの構成を示すための平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に従う半導体光パッケージを構成する半導体光素子の電界吸収形光変調器とワイヤーボンディングにより接続した第２のワイヤーのインダクタンスを示すための等価回路である。
【図１１】従来技術と本発明の第２実施形態との等価回路のＳ１,１とＳ２,１のリターンロスの特性を比較して説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
２０１：半導体基板
２０２：絶縁層
２０３：誘電体層
２１０：導波路
２１１：金属電極
２２１：金属線
２２２：金属パッド
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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