(57)【要約】      （修正有）【課題】  一度のリソグラフィ工程によって、光学ベンチとシリコン基板の表面との間の金属配線を滑らかに連結できる光学ベンチの構造及びこれを使用した光ピックアップ及び光学ベンチの製造方法を提供する。【解決手段】光ディスクに情報を記録または再生するための光を発生させるための光源及び光を受光するための光検出器を配置するための光学ベンチにおいて、光源を装着するための光源スタンド１２０と、光源スタンド１２０の前方に形成されるミラー面１２４と、光源スタンド１２０とミラー面１２４との間に形成される底面１３０とを含み、光検出器が形成される面と光源スタンド１２０とは、第１傾斜面１２６によって連結され、光源スタンド１２０と底面１３０とは、第２傾斜面１３１によって連結されることを特徴とする光学ベンチである。【選択図】図３Ａ
2005223333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに情報を記録または再生するために光を発生させる光源及び前記光を受光する光検出器を配置するための光学ベンチにおいて、
前記光源を装着するための光源スタンドと、
前記光源スタンドの前方に形成されるミラー面と、
前記光源スタンドと前記ミラー面との間に形成される底面とを含み、
前記光検出器が形成される面と前記光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、前記光源スタンドと前記底面とは、第２傾斜面によって連結される、
ことを特徴とする光学ベンチ。
【請求項２】
前記光学ベンチは、実質的に９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ベンチ。
【請求項３】
前記ミラー面は、４５゜傾いたＳｉ｛１１１｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の光学ベンチ。
【請求項４】
外部と電気的に連結するために、前記光検出器が形成される面と同じ面に形成される多数のボンディングパッドをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ベンチ。
【請求項５】
前記光源スタンド上に形成される前記光源の電極と前記ボンディングパッドとを電気的に連結するためのメタルラインが前記第１傾斜面に沿って形成された、
ことを特徴とする請求項４に記載の光学ベンチ。
【請求項６】
前記ミラー方向を除いた前記光源スタンドの他の三辺は、屈曲のない一定の傾きを有する傾斜面を介して前記光検出器が形成される基板表面と連結される、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学ベンチ。
【請求項７】
基板表面に光検出器が配置されるシリコン基板に光源を装着するための光源スタンドを形成するため、シリコン基板の領域を第１深さに乾式食刻する段階と、
前記乾式食刻されたシリコン基板を所定の補償パターンを有する湿式食刻用マスクを使用して湿式食刻し、前記光源スタンド前方にミラー面及び底面を形成する段階とを含み、
前記光検出器が形成される前記基板表面と前記光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、前記光源スタンドと前記底面とは、第２傾斜面によって連結される、
ことを特徴とする光学ベンチ形成方法。
【請求項８】
前記シリコン基板は、実質的に９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項７に記載の光学ベンチ形成方法。
【請求項９】
前記ミラー面は、４５゜傾いたＳｉ｛１１１｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項８に記載の光学ベンチ形成方法。
【請求項１０】
外部と電気的に連結するために、前記光検出器が形成される面と同じ面に形成される多数のボンディングパッドをさらに含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の光学ベンチ形成方法。
【請求項１１】
前記光源スタンド上に形成される前記光源の電極と前記ボンディングパッドとを電気的に連結するためのメタルラインが、前記第１傾斜面に沿って形成された、
ことを特徴とする請求項１０に記載の光学ベンチ形成方法。
【請求項１２】
前記ミラー方向を除いた前記光源スタンドの他の三辺は、屈曲のない一定の傾きを有する傾斜面を介して前記光検出器が形成された前記基板表面と連結される、
ことを特徴とする請求項７に記載の光学ベンチ形成方法。
【請求項１３】
光ディスクに情報を記録または再生するための光ピックアップにおいて、
光を発生させる光源と、
前記光を前記光ディスクに入射するための光学素子と、
前記光を受光する光検出器と、
前記光源と前記光検出器とを配置するための光学ベンチであって、前記光源を装着するための光源スタンドと、前記光を前記光学素子に反射させるために前記光源スタンドの前方に形成されるミラー面と、前記光源スタンドと前記ミラー面との間に形成される底面とを有する光学ベンチと、
前記光学ベンチの一面に結合され、多数の支持手段側ボンディングパッドを具備する支持手段と、
前記支持手段を挟んで前記光学ベンチと対向するように配置される、あるいは前記光学ベンチを挟んで前記支持手段と対向するように配置される放熱手段と、
前記光検出器が形成される面と前記光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、前記光源スタンドと前記底面とは、第２傾斜面によって連結される、
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１４】
前記光学ベンチは、実質的に９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
前記ミラー面は、４５゜傾いたＳｉ｛１１１｝結晶面を有するシリコンウェハーを使用して形成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
前記光学ベンチは、外部と電気的に連結するために、前記光検出器が形成される面と同じ面に形成される多数のボンディングパッドをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
前記光源スタンド上に形成される前記光源の電極と前記ボンディングパッドとを電気的に連結するためのメタルラインが、前記第１傾斜面に沿って形成された、
ことを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ。
【請求項１８】
第１及び第２反射面と偏光ビーム分離器とを具備し、前記光検出器に対向するように配置される偏光素子と、
前記光学ベンチと前記偏光素子との間に配置されるスペーサと、
ホログラム光学素子と、
対物レンズと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１９】
前記ミラー方向を除いた前記光源スタンドの他の三辺は、屈曲のない一定の傾きを有する傾斜面を介して前記光検出器が形成される基板表面と連結される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップに係り、より詳細には、光検出器とシリコン光学ベンチ（ＳｉＯＢ；Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｅｎｃｈ）とが一体に形成される半導体基板上に金属配線及び光学部品を配置するための光学ベンチ、前記光学ベンチを用いた光ピックアップ及び前記光学ベンチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラなどのような携帯用情報機器の使用が急速に増加しつつある。このような携帯用情報機器でディスクのデータを記録して読取るためには、光ピックアップ装置が必須である。小型化及びスリム化がだんだんなされて行く携帯用情報機器に光ピックアップを適用するために、光ピックアップもこのような要求に合せて薄型に製作しようという研究が活発に進行している（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
図１Ａ及び図１Ｂは、従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを説明するための斜視図及び断面図である。
図１Ａと図１Ｂとに図示した従来の光学ベンチは、光源とその他の光学部品とを装着するためのものであり、シリコン基板１２、光源スタンド２０、シリコン基板１２及び光源スタンド２０上に形成された金属電極配線１４、ボンディングパッド２２及びソルダーバンパー１６を含む。
【０００４】
従来の技術によるシリコン光学ベンチでは、光源スタンド２０の上部にはレーザーダイオードなどの光源が装着され、光源から発生された光はシリコン基板１２の結晶面が｛１１１｝方向になるように食刻された４５゜ミラー面２４に入射する。すなわち、光源から出射された光ビームは一定角度に広まり、Ｓｉ｛１１１｝ミラー面２４に一定のスポットサイズで入射される。したがって、光源スタンド２０が前記光源スタンド２０とミラー面２４との間の底面３０に対し所定の高さを持たないと、光源から発生された光ビームのうち下方に広まったビームが、ミラー面２４に到達せず底面３０にぶつかって消失されてしまう。
【０００５】
したがって、光源から一定角度に広まって出射される光を損失なしでミラー面２４に入射させるためには、光源スタンド２０がそのミラー面２４方向に形成されるシリコン基板１２の底面３０から一定の高さ以上にならなければならない。この光源スタンド２０上には、レーザーダイオードに電流を供給するための電極が形成され、この電極上の普通Ａｕ／Ｓｎからなるソルダーバンパー１６により、レーザーダイオードの光源がフリップチップボンディングされる。
【０００６】
光源スタンド２０と、そのミラー面２４方向に形成されたシリコン基板１２の底面３０との間に段差を形成するためには、シリコン基板１２に反応性イオン食刻（ＲＩＥ；Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）のような乾式食刻により光源スタンド２０を形成した後、湿式食刻により、傾斜角４５゜のＳｉ｛１１１｝ミラー面２４と、底面３０と、その他シリコン基板表面と光源ベンチとの間の傾斜面と、を形成するのが良い。光源スタンド２０を乾式食刻する理由は、シリコン基板１２の表面に平行な凹形の溝が形成されるのを防ぐためである。しかし、従来の技術では、このような工程の順序のために、光源スタンド２０の周辺に必然的に深いトレンチが形成される。
【０００７】
図２Ａは、従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチに湿式食刻を用いてメタル配線を形成する場合に発生する問題点を説明するための断面図である。
図２Ａに図示したように、金属電極配線１４を形成するためにシリコン基板１２上にメタル層を形成した後、メタル層を金属電極配線１４でパターニングするためにフォトレジストをスピンコーティングやスプレーコーティングを利用して塗布する時、円で示した角部分Ａ，Ｂにフォトレジストが残らずに剥げる。
【０００８】
次いで、リソグラフィ工程によってフォトレジストを金属電極配線１４の形状にパターニングした後、パターニングされたフォトレジストをマスクとして使用して金属層を湿式食刻しなければならない。この時、円で示した角部分Ａ，Ｂに露出された金属層が除去される。したがって、角部分Ａ，Ｂで金属電極配線１４が切れて配線連結ができない。また、光源スタンド２０の周辺に形成された深いトレンチには、フォトレジストが十分に露光されずに現像後にも残留する。
【０００９】
図２Ｂは、従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチに金属配線を形成するために、リフト−オフ工程を行った場合に発生する問題点を説明するための断面図である。
図２Ｂは、図２Ａに示した湿式食刻の問題点を回避するためにリフト−オフ工程を使用する時の問題点を示す。シリコン基板１２上の絶縁膜１８上にフォトレジストを塗布した後、金属電極配線１４の反対形状にフォトレジストをパターニングし、その上に金属層を蒸着する。この時、シリコン基板１２の表面との段差が大きいトレンチ底面において、フォトレジストは一般的に厚く塗布され、到達する光量も不足して現像ができなくなるか、現像できても時間が長くかかる。このトレンチのフォトレジストを除去するために過剰現像をすれば、シリコン基板１２表面のフォトレジストの過剰現像がおきて配線の線幅が大きくなるため、設計による配線間隔を維持し難い。過剰現像を発生しないようにすると、深いトレンチＣに残っていたフォトレジストが除去されないから、後のリフト−オフ工程時にフォトレジストが除去されて金属電極配線１４が残らず、金属電極配線１４が切れる。
【特許文献１】特開２００１−３１９３５６号公報
【特許文献２】米国特許第４９０６８３９号明細書
【特許文献３】米国特許第６３１４０６３号明細書
【特許文献４】国際公開第０１／４３１２６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、一度のリソグラフィ工程によって、光学ベンチとシリコン基板の表面との間の金属配線を滑らかに連結できる光学ベンチの構造及びこれを使用した光ピックアップ及び光学ベンチの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの類型によれば、光ディスクに情報を記録または再生するために光を発生させるための光源及び光を受光するための光検出器を配置するための光学ベンチにおいて、光源を装着するための光源スタンド、光源スタンドの前方に形成されるミラー面と、光源スタンドとミラー面との間に形成される底面とを含み、光検出器が形成される面と光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、光源スタンドと底面とは、第２傾斜面によって連結されることを特徴とする光学ベンチが提供される。
【００１２】
本発明の光学ベンチでは、例えば、レーザーダイオードなどの光源を装着するための光源スタンドと光検出器が形成される面との間が、第１傾斜面により形成されるので、第１傾斜面に沿って金属配線を形成しても、一回のリソグラフィ工程で切れずに連結できる。
【００１３】
ここで、第１傾斜面とは、例えば、深いトレンチや屈曲を有さない、所定の傾きを有する傾斜面である。
また、本発明の光学ベンチでは、従来の湿式食刻と乾式食刻とを連続的に使用して光源スタンドを形成した光学ベンチに比して、トレンチがなくなる分、光学ベンチのサイズ（例えば、幅）を小さくできる。これは、例えば、モバイル分野のようにモーターの駆動性能を最小限の電力で効率的にする必要がある分野などにおいて、非常に重要な利点になる。
【００１４】
また、本発明の光学ベンチでは、配線（例えば、ＬＤ配線）のために必要な長さが短くなり、さらには、配線抵抗を減少させうる。これは、例えば、熱問題と消費電力の面で、特に青色ＤＶＤピックアップの場合には非常に大きい利点になる。
【００１５】
また、本発明の光学ベンチでは、例えば、レーザーダイオードなどの光源を装着するための光源スタンドの周辺に深いトレンチを有さず、滑らかに連結した構造を有するので、後工程で発生しうる問題点を除去できて工程の再現性及び量産性を大きく向上させる効果がある。
【００１６】
本発明の他の類型によれば、基板表面に光検出器が配置されるシリコン基板に光源を装着するための光源スタンドを形成するため、シリコン基板の領域を第１深さに乾式食刻する段階と、乾式食刻されたシリコン基板に、所定の補償パターンを有する湿式食刻用マスクを使用して、湿式食刻し、光源スタンド前方にミラー面及び底面を形成する段階とを含み、光検出器が形成された基板表面と光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、光源スタンドと底面とは、第２傾斜面によって連結されることを特徴とする光学ベンチ形成方法が提供される。
【００１７】
本発明の光学ベンチ形成方法では、形成される光学ベンチは、例えば、レーザーダイオードなどの光源を装着するための光源スタンドと光検出器が形成される面との間が、第１傾斜面により形成される。このため、第１傾斜面に沿って金属配線を形成しても、一回のリソグラフィ工程で切れずに連結できる。
【００１８】
ここで、第１傾斜面とは、例えば、深いトレンチや屈曲を有さない、所定の傾きを有する傾斜面である。
また、本発明の光学ベンチ形成方法では、従来の湿式食刻と乾式食刻とを連続的に使用して光源スタンドを形成する方法に比べて、形成された光学ベンチでは、トレンチを有さない。このため、よりサイズ（例えば、幅）の小さい光学ベンチを形成することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の光学ベンチ形成方法では、形成された光学ベンチにおいて、配線（例えば、ＬＤ配線）のために必要な長さが短くなり、さらには、配線抵抗を減少させうる。
また、本発明の光学ベンチ形成方法では、形成された光学ベンチは、光源スタンドの周辺に深いトレンチを有さず、滑らかに連結した構造を有するので、後工程で発生しうる問題点を除去できて工程の再現性及び量産性を大きく向上させる効果がある。
【００２０】
本発明のさらに他の類型によれば、光ディスクに情報を記録または再生するための光ピックアップにおいて、光を発生させる光源と、光を受光するための光検出器と、光を光ディスクに入射するための光学素子と、前記光源と前記光検出器とを配置するための光学ベンチであって、光源を装着するための光源スタンド、光を光学素子に反射させるために光源スタンドの前方に形成されたミラー面、及び光源スタンドとミラー面との間に形成される底面、を有する光学ベンチと、光学ベンチの一面に結合され、多数の支持手段側ボンディングパッドを具備する支持手段と、支持手段を挟んで光学ベンチと対向するように配置される、あるいは前記光学ベンチを挟んで前記支持手段と対向するように配置される放熱手段と、を含み、光検出器が形成される面と光源スタンドとは、第１傾斜面によって連結され、光源スタンドと底面とは、第２傾斜面によって連結されることを特徴とする光ピックアップが提供される。
【００２１】
本発明の光ピックアップでは、上記した光学ベンチの効果と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
一度のリソグラフィ工程によって、光学ベンチとシリコン基板の表面との間の金属配線を滑らかに連結できる光学ベンチの構造及びこれを使用した光ピックアップ及び光学ベンチの製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付された図面を参照しながら本発明に係る光学ベンチ、これを採用した薄型光ピックアップ及びその製造方法に関する望ましい実施形態を詳細に説明する。以下の図面で同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００２４】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための斜視図及び断面図である。
図３Ａ及び図３Ｂに図示したように、本発明の望ましい実施形態に係る光学ベンチ１００は、多重分割光検出器及びモニタリングフォトダイオードが形成されたシリコン基板１１２上に、光源スタンド１２０とミラー面１２４と底面１３０とを備えている。また、光検出器が形成される面（図１における上面）と光源スタンド１２０とは、傾斜面１２６によって連結され、光源スタンド１２０と底面１３０とは、第２傾斜面１３１によって連結される。本発明の望ましい実施形態によれば、ミラー面１２４は、９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝シリコンウェハーを用いて湿式食刻することによって自然に形成された４５゜傾斜のＳｉ｛１１１｝結晶面である。すなわち、一般的なＳｉ｛１００｝結晶面を異方性湿式食刻すれば、傾斜面の角度が５４．７４°になる。そこで、４５°の傾斜面を得るために、９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝シリコンウェハーを用いている。
【００２５】
本発明の望ましい実施形態を説明するための図３Ａ及び図３Ｂでは、説明を簡単にするために多重分割光検出器及びモニタリングフォトダイオードを図示しない。これについては、後で薄型光ピックアップを説明するための図７で詳細に説明する。また、図３Ａ及び図３Ｂでは、光源スタンド１２０上のレーザーダイオードのための金属電極配線１１４が、ミラー面１２４方向を基準に光源スタンド１２０の左右にある傾斜面に沿って形成された様子を図示している。金属電極配線１１４の、光検出器が形成される面と同じ面上の一端には、外部と電気的に連結するためのボンディングパッド１２２が形成される。さらに、金属電極配線１１４の、光源スタンド１２０上の他端には、光源を接続するためのソルダーバンパー１１６が形成される。これにより、光源スタンド１２０上に形成される光源の電極とボンディングパッドとは、金属電極配線１１４を介して電気的に連結される。
【００２６】
なお、この金属電極配線１１４は、光源スタンド１２０のミラー面１２４方向を除いた光源スタンド１２０の三面のいかなる傾斜面１２６に沿っても形成されうる。また、シリコン基板１１２表面での多重分割光検出器とボンドパッドとのレイアウトも設計によって多少の差はありうる。
【００２７】
図４Ａ〜図４Ｆは、本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップ用の光学ベンチを製造する方法を説明するための一連の断面図である。左側に図示した図面は図３Ａでの線Ａ−Ａ’による断面図であり、右側に図示した図面は図３Ａでの線Ｂ−Ｂ’による断面図である。
【００２８】
まず、図４Ａに図示したように、９．７４゜傾いたＳｉ｛１００｝結晶面を有するシリコン基板１１２を準備する。
次いで、図４Ｂに図示したように、光源スタンド１２０をシリコン基板１１２の表面と平行に形成するために乾式食刻用マスク１１３をシリコン基板１１２上に形成する。このマスク１１３は、フォトレジストでできており、リソグラフィ工程により形成される。続けて、図４Ｃに図示したように、このシリコン基板１１２をＲＩＥなどの方法を利用して乾式食刻して光源スタンド領域１１５を形成する。
【００２９】
次の段階で、図４Ｄに図示したように、湿式食刻保護マスク１１７を乾式食刻されたシリコン基板１１２上に形成する。本発明の望ましい実施形態に係る湿式食刻保護マスク１１７は、図５Ａ〜図６Ｂで詳細に説明される。
【００３０】
その後、図４Ｅに図示したように、乾式食刻されたシリコン基板１１２を湿式食刻すれば、シリコン基板１１２上に自然にミラー面１２４及び光学スタンド１２０及び傾斜面１２６，１２６’が形成される。
【００３１】
次の段階で、図４Ｆに図示したように、湿式食刻されたシリコン基板１１２上に絶縁層１１８を形成した後、この絶縁層１１８上に、金属電極配線１１４及びレーザーダイオードをフリップチップボンディングするためのソルダーバンパー１１６を順次形成する。
【００３２】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチ１００を製造するためのフォトマスクを示す図面であり、シリコン基板の形状、この基板上に形成された湿式食刻保護膜の形状、及び基板に乾式食刻工程を実施した後にこの保護膜を形成するための角補償パターンの形状を示す図面である。角補償パターンは、角部分に湿式食刻液が侵入して食刻されることを防止するための保護障壁としての役割を果たす。
【００３３】
図５Ａ及び図５Ｂに図示したように、２００は、シリコン基板１１２の乾式食刻によって食刻された領域を示し、２０２は、湿式食刻によって食刻される領域を示す。
２１２は、４５゜傾斜したＳｉ｛１１１｝ミラー面が形成される領域を示しており、２１４は、ミラー面に対向して、基板表面に対して６４．４８゜の角度を有する傾斜面が形成される所である。ミラー面の左右の傾斜面は、基板の表面に対し５５．６゜の角度を有する。したがって、湿式食刻により形成される傾斜面の線と乾式食刻された傾斜面の線とが一致するように、食刻深さｄと湿式食刻幅ｗ，ｗ’とは一定の関係を有する。
【００３４】
図５Ａにおいて、シリコン基板が｛１００｝結晶面を有しており、９．７４゜の傾きを有するシリコンウェハーであり、領域２１２が４５゜傾斜したＳｉ｛１１１｝ミラー面が形成される領域である場合、湿式食刻される領域２０２に示された湿式食刻幅ｗ，ｗ’と乾式食刻深さｄとの関係は、以下の（数１）によって決定される。
【００３５】
【数１】
2005223333.tif 000003
ここで、ｙがｗである時にθ＝５５．６゜であり、ｙがｗ’である時にθ＝６４．４８゜である。
【００３６】
図５Ｂは、湿式食刻保護フォトマスクパターンの望ましい一実施形態を示す。２０４及び２０８は、湿式食刻保護膜が残っている領域である。２０８の歯車の模様にジグザグになった線は、湿式食刻によるＳｉ｛１１１｝結晶面の形成が始まることを防止するためのもので、この部分は直線でない形状として多様に設計しうる。
【００３７】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチを製造するために用いられるフォトマスクパターンを示す図面である。フォトマスクは、乾式食刻されたシリコン基板の一部を覆うものであり、シリコン基板に形成された湿式食刻保護膜の形状と、湿式食刻保護膜を形成するために用いられ、角部分を保護するための補償パターンの形状との輪郭を示すものである。
【００３８】
３００は、乾式食刻された領域であり、３０２は、湿式食刻される領域であり、３１２は、ミラー面が形成される部分であり、３１４は、ミラー反対面が形成される部分である。湿式食刻幅ｗ，ｗ’と乾式食刻深さｄとの関係は、同様に（数１）によって決まる。図５Ａ及び図５Ｂとの差異点は、湿式食刻保護膜パターンが乾式食刻面に形成されないことである。この場合、ミラー側の乾式食刻辺は湿式食刻による第２傾斜面が始まる線として作用する。乾式食刻が正しく行われ、その食刻辺が湿式食刻によるＳｉ｛１１１｝の傾斜面が始まる食刻停止線として作用するならば、図５に示すように段差がある乾式食刻断面にパターンを形成しなくても良いために、リソグラフィ工程が非常に有利になる。
【００３９】
たとえ本発明の望ましい実施形態として湿式食刻保護膜パターンのためのフォトマスクの形状を歯車の模様に具現するとしたが、Ｓｉ｛１１１｝断面の形成を防止することができるならば歯車以外にも多様な形状に具現されてもよい。フォトマスクは、乾式食刻領域２００，３００より大きくしてもよく、湿式食刻される領域２０２，３０２に置かれる。
【００４０】
図７は、本発明の望ましい実施形態に係る光学ベンチを利用した薄型光ピックアップを説明するための斜視図であり、図８は、図７に図示した薄型光ピックアップを説明するための断面図である。
【００４１】
図７及び図８に図示したように、薄型光ピックアップ５００は、レーザーダイオードなどの光源５１２、モニタリングフォトダイオード５３４、傾斜ミラー５１４及び多重分割光検出器５３８を具備するＳｉＯＢ５３０と、偏光ビーム分離器５１６と、第１及び第２反射面５１３，５１８を具備するプリズム素子５１９と、ホログラム光学素子（ＨＯＥ；Ｈｏｌｏｇｒａｍ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）５２０と、ＳｉＯＢ５３０の背面の所定部分にＨＯＥ５２０と対向するように付着された対物レンズ５２６と、ＳｉＯＢ５３０の背面に付着された板スプリング５４０と、板スプリング５４０の一側に形成された放熱板５５０とを有する。
【００４２】
この構造では、９．７４゜傾いた｛１００｝結晶面のシリコンウェハーからなる基板本体５３２上に多重分割光検出器５３８及びモニタリングフォトダイオード５３４を形成した後、乾式食刻と湿式食刻とを行ってレーザーダイオードのような光源５１２が置かれる光源スタンドとＳｉ｛１１１｝結晶面からなる傾斜ミラー５１４とを形成する。
【００４３】
本発明の望ましい実施形態に係るレーザーダイオードなどの光源５１２は、光源スタンド上にフリップチップボンドで接合される。そして、多重分割フォトダイオードからなる多重分割光検出器５３８及びレーザーダイオード配線のための金属電極配線５３６は、ＳｉＯＢ５３０上のそれぞれのボンドパッド５３３で繋がっている。
【００４４】
板スプリング５４０は、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｓｔｅｅｌ）であり、これに結合されたモーターと共にヘッドを制御するのに使われ、ＳｉＯＢ５３０の背面に接合される。板スプリング５４０の上面（ＳｉＯＢ側の面）にはボンドパッド５４４が形成され、ＳｉＯＢ５３０のボンドパッド５３３とワイヤーボンディングされる。このように連結された配線は、ＳｉＯＢ５３０上に形成された金属電極配線５３６に沿って外部と電気的に連結される。
【００４５】
ＳｉＯＢ５３０上には、モニタリングフォトダイオード５３４の前方にモニタリングミラー５１１が形成される第２スペーサ５１７と、多重分割光検出器５３８の周辺に装着される第１スペーサ５１５とが接合される。
【００４６】
両端に第１及び第２反射面５１３，５１８が各々形成され、中央に偏光ビーム分離器５１６が形成されたプリズム素子５１９は、第１及び第２スペーサ５１５，５１７上に装着される。この時、ＨＯＥ５２０は、プリズム素子５１９の第１反射面５１３側とＳｉＯＢ５３０との間に配置される。ＨＯＥ５２０の反対側のＳｉＯＢ５３０上には対物レンズ５２６が接合される。
【００４７】
板スプリング５４０の、ＳｉＯＢ５３０が配置される面とは反対面には、放熱板５５０が接合される。本発明の望ましい実施形態では、放熱板５５０とＳｉＯＢ５３０との間に板スプリング５４０が結合された構造を有する薄型光ピックアップ５００を例として説明したが、板スプリングがＳｉＯＢの上面（放熱板５５０とは反対側の面）に結合される構造にも適用しうる。
【００４８】
以下で、本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップ５００の動作原理を説明する。
まず、光源５１２から放出されたレーザービームが傾斜ミラー５１４に入射されて基板と垂直の方向に全反射される。この時、放射角が大きいレーザービームは、傾斜ミラー５１４に入射されず、モニタリングフォトダイオード５３４の前方に設置されたモニタリングミラー５１１により反射されてモニタリングフォトダイオード５３４に受光されることで、光源５１２の光量をモニタリングするのに使われる。
【００４９】
ＳｉＯＢ５３０の傾斜ミラー５１４により垂直に反射された光は、プリズム素子５１９の偏光ビーム分離器５１６に反射された後、第１反射面５１３によってＨＯＥ５２０に入射される。ＨＯＥ５２０に入射されたレーザービームは、ＨＯＥ５２０を通過した後、対物レンズ５２６によって光ディスクＤ上の一点に集束される。
【００５０】
一方、光ディスクＤで反射されたレーザービームは、ＨＯＥ５２０によって３本のビーム（０次と１次）に分かれてプリズム素子５１９の第１反射面５１３によって反射された後、偏光ビーム分離器５１６に入射される。偏光ビーム分離器５１６に入射されたレーザービームは、偏光ビーム分離器５１６を通過した後、第２反射面５１８によって多重分割光検出器５３８に受光される。受光されたレーザービームは、多重分割光検出器５３８によって電気信号に変換され、トラックキングエラー、フォーカシングエラー、ＲＦ信号を得るのに使われる。
【００５１】
前記のように構成された本発明の望ましい実施形態によれば、レーザーダイオードなどの光源を装着するための光源スタンドとＳｉＯＢ表面との間が、深いトレンチや屈曲ない一つの傾きを有する傾斜面により連結されるので、金属配線を形成するのに一回のリソグラフィ工程で切れずに連結しうる利点がある。
【００５２】
さらに、本発明の望ましい実施形態によれば、従来の湿式食刻と乾式食刻とを連続的に使用して光源スタンドを形成する方法に比べて、光源トレンチがなくなる分、ＳｉＯＢの幅をより小さくしうる利点がある。これはモバイル分野のようにモーターの駆動性能を最小限の電力で効率的にする必要がある分野では非常に重要な利点になる。
【００５３】
さらに、ＬＤ配線のための必要長さが短くなるため、配線抵抗を減少させうる。これも熱問題と消耗電力の面で、特に青色ＤＶＤピックアップの場合には非常に大きい利点になる。
【００５４】
さらに、本発明の望ましい実施形態によれば、レーザーダイオードなどの光源を装着するための光源スタンドの周辺に深いトレンチをなくして滑らかに連結した構造を有するので、後工程で発生しうる問題点を除去できて工程の再現性及び量産性を大きく向上させうる効果がある。
【００５５】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野の当業者であれば、これより多様な変形及び均等な他実施形態への変形が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、詳細な説明の範囲内に決まるのではなく特許請求範囲で決まらなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラなどのような携帯用情報機器の光ピックアップ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを説明するための斜視図である。
【図１Ｂ】従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを説明するための断面図である。
【図２Ａ】従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチに金属配線を形成するために湿式食刻を行う場合に発生する問題点を説明するための断面図である。
【図２Ｂ】従来の薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチに金属配線を形成するため、リフト−オフ工程を行う場合に発生する問題点を説明するための断面図である。
【図３Ａ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図である。
【図４Ａ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図４Ｂ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図４Ｃ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図４Ｄ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図４Ｅ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図４Ｆ】本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップに用いられる光学ベンチを製造する方法を説明するための断面図を図示する。
【図５Ａ】本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチを製造するために乾式食刻工程を行なった後に形成される湿式食刻保護層の形状、及びこの湿式食刻保護層を作るために使われた角部分保護のための補償パターンを有するフォトマスクパターンの一例を説明するための図面である。
【図５Ｂ】本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチを製造するために乾式食刻工程を行なった後に形成される湿式食刻保護層の形状、及びこの湿式食刻保護層を作るために使われた角部分保護のための補償パターンを有するフォトマスクパターンの一例を説明するための図面である。
【図６Ａ】本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチを製造するため、乾式食刻工程を行なった後に形成される湿式食刻保護層の形状、及びこの保護層を作るために使われた角部分保護のための補償パターンを有するフォトマスクパターンの図面である。
【図６Ｂ】本発明の望ましい他の実施形態に係る光学ベンチを製造するため、乾式食刻工程を行なった後に形成される湿式食刻保護層の形状、及びこの保護層を作るために使われた角部分保護のための補償パターンを有するフォトマスクパターンの図面である。
【図７】本発明の望ましい実施形態に係る光学ベンチを利用した薄型光ピックアップを説明するための斜視図である。
【図８】図７に図示した本発明の望ましい実施形態に係る薄型光ピックアップを説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００        光学ベンチ
１１２        シリコン基板
１１４        金属電極配線
１１６        ソルダーバンパー
１１８        絶縁層
１２０        光源スタンド
１２２        ボンディングパッド
１２４        ミラー面
１２６        傾斜面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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