(57)【要約】【課題】アクティブアライメント法を用いずに複数の光学要素を１つの光軸上に正確に配置する。【解決手段】本発明の光学系を有する製造物の製造方法は、基体の対応する所定の位置に取り付けられることにより、１つの光軸上に配置される少なくとも２つの光学要素からなる光学系を有する製造物の製造方法であって、ａ）基体１２にＩＣタグ２４を取り付ける工程と、ｂ）基体１２の所定の第１の位置に第１の光学要素１６を取り付ける工程と、ｃ）ｂ）工程の第１の光学要素の取り付け位置と第１の位置のずれを測定する工程と、ｄ）ｃ）工程で測定されたずれの情報をＩＣタグ２４に記憶させる工程と、ｅ）基体１２の所定の第２の位置に取り付ける第２の光学要素２２を、ＩＣタグに記憶されているずれの情報に基づいて第２の位置からずれた位置に取り付け、第１の光学要素１６と第２の光学要素２２を同一の光軸上に配置する工程とを含んでいる。【選択図】図４
2007121610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の対応する所定の位置に取り付けられることにより、１つの光軸上に配置される少なくとも２つの光学要素からなる光学系を有する製造物の製造方法であって、
ａ）基体にＩＣタグを取り付ける工程と、
ｂ）基体の所定の第１の位置に第１の光学要素を取り付ける工程と、
ｃ）ｂ）工程の第１の光学要素の取り付け位置と第１の位置のずれを測定する工程と、
ｄ）ｃ）工程で測定されたずれの情報をＩＣタグに記憶させる工程と、
ｅ）基体の所定の第２の位置に取り付ける第２の光学要素を、ＩＣタグに記憶されているずれの情報に基づいて第２の位置からずれた位置に取り付け、第１の光学要素と第２の光学要素を同一の光軸上に配置する工程とを含むことを特徴とする光学系を有する製造物の製造方法。
【請求項２】
ＩＣタグに第１および第２の光学要素それぞれに関する情報または第１および第２の光学要素を含む光学系に関する情報の少なくともいずれかを記憶させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学系を有する製造物の製造方法。
【請求項３】
第１の光学要素が光半導体チップであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光学系を有する製造物の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの製造方法によって製造される製造物であって、
完成されるまでに記憶された情報を保持しているＩＣタグを有することを特徴とする製造物。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの製造方法によって製造される製造物の中間製造物であって、
中間製造物となるまでに記憶された情報を保持しているＩＣタグを有することを特徴とする中間製造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系を有する製造物の製造方法、その製造物、および製造物の中間製造物に関するものであり、これらにおいて、特にＩＣタグを利用したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学系を有する製造物、例えば光半導体素子を製造する場合、複数の光学要素を１つの光軸上に配置して製造するために、厳密に言えば、複数の光学要素の光軸が同一直線上に位置するようにするために、光学系を構成する光学要素の位置調整としてアクティブアライメント法という方法が実行される。アクティブアライメント法は、例えば、光学系にレーザダイオードが含まれる場合、レーザダイオードを駆動させてレーザ光を出力させ、他の光学要素（例えば、レンズなど）にレーザ光を通過させ、他の光学要素を通過したレーザ光の出力状態が最適になるように該他の光学要素の位置を調整する方法である。アクティブアライメント法を用いて製造される光半導体素子として特許文献１のものがある。
【０００３】
アクティブアライメント法を用いない場合、複数の光学要素それぞれを１つの基体（例えば、製造物のハウジングや本体）の対応する所定の位置に正確に配置することにより、間接的に複数の光学要素を１つの光軸上に正確に配置する。この場合、光学要素それぞれが対応する基体の所定の位置に正確に配置されていることを保証するための検査が実施される。検査により、１つの光学要素において実際に配置された位置と本来配置されるべき所定の位置との間にずれ（位置ずれ）が測定されると、測定された位置ずれを考慮して別の光学要素が基体に配置される。このようにして、１つの光軸上に正確に複数の光学要素が配置される。
【特許文献１】特開２００４ー３４１３７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しなしながら、アクティブアライメント法は、位置調整工程が複雑になるとともに多くの時間を要する。また、アクティブアライメント法を実行するための装置、上述の例においては、例えばレーザダイオードを駆動するための装置が必要である。
【０００５】
一方、１つの光学要素において実際に配置された位置と本来配置されるべき所定の位置との位置ずれを考慮して他の光学要素を基体に配置する場合、１つの光学要素の位置ずれを測定する検査を実行した後、該位置ずれの情報を、他の光学要素を基体に配置する作業者または装置に提供する必要がある。例えば、１つの光学要素の位置ずれを測定する検査装置と、他の光学要素を基体に配置する装置の間で、該位置ずれの情報を受け渡すための情報伝達手段が必要になる。また、この情報伝達手段が、例えばフロッピーディスクや紙などの記録媒体である場合、該記録媒体が紛失される、または作業者が他の光学要素を基体に配置する装置に記録媒体を提供する時に、間違った記録媒体を提供するなどのヒューマンエラーが生じる場合がある。その結果、１つの光学要素において測定された位置ずれの情報が、他の光学要素の正確な配置に有効に利用されないという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、アクティブアライメント法を用いず、１つの光学要素において測定された位置ずれの情報を他の光学要素の正確な配置に確実に利用することができ、正確に複数の光学要素を１つの光軸上に配置できる光学系を有する製造物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る光学系を有する製造物の製造方法は、基体の対応する所定の位置に取り付けられることにより、１つの光軸上に配置される少なくとも２つの光学要素からなる光学系を有する製造物の製造方法であって、
ａ）基体にＩＣタグを取り付ける工程と、
ｂ）基体の所定の第１の位置に第１の光学要素を取り付ける工程と、
ｃ）ｂ）工程の第１の光学要素の取り付け位置と第１の位置のずれを測定する工程と、
ｄ）ｃ）工程で測定されたずれの情報をＩＣタグに記憶させる工程と、
ｅ）基体の所定の第２の位置に取り付けられるべき第２の光学要素を、ＩＣタグに記憶されているずれの情報に基づいて第２の位置からずれた位置に取り付け、第１の光学要素と第２の光学要素を同一の光軸上に配置する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アクティブアライメント法を用いず、ＩＣタグを介することによって１つの光学要素において測定された位置ずれの情報を他の光学要素の正確な配置に確実に利用することができ、それにより正確に複数の光学要素が１つの光軸上に配置された光学系を有する製造物が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る光学系を有する製造物の製造方法の一実施形態である、レーザダイオードを含む光学系を有する半導体素子の製造方法について説明する。
【００１０】
図１に符号１０で示す半導体素子は、ステム（請求の範囲の基体に対応）１２と、複数のリード端子１４と、レーザダイオードチップ（請求の範囲の第１の光学要素に対応し、以下、「ＬＤチップ」と称する。）１６と、フォトダイオードチップ（以下、「ＰＤチップ」と称する。）１８と、ボンディングワイヤ２０と、キャップ（請求の範囲の第２の光学要素に対応）２２と、ＩＣタグ２４から構成される。
【００１１】
ステム１２は、導電性材料で構成された円盤形状の部材で、複数のリード端子１４が挿通される貫通穴２６が形成されており、該貫通穴２６で複数のリード端子１４をガラス２８を介して支持している（キャップ２２が接合されていないステム１２を上方から見た図２（ａ）参照。）。また、ステム１２の外周面には、対向配置された２つの切り欠き（ノッチ）３０ａ、３０ｂとその中間位置に位置決め溝３２が形成されている。さらに、ステム１２は、ＬＤチップ１６の光軸（一点鎖線で示している）が主面３４に対して直交しつつ略円形形状の該主面３４の中心を通過するように，該主面３４の上方において該ＬＤチップ１６を支持するためのブロック形状の支持部３６を有する。
【００１２】
複数のリード端子１４は、ステム１２とキャップ２２で形成される空間内に封止されるＬＤチップ１６やＰＤチップ１８と、光半導体素子１０が使用される装置とを電気的に接続するもので、一端が該空間内に露出するようにステム１２に支持されている。
【００１３】
ＬＤチップ１６は、ステム１２の支持部３６にサブマウント３８を介して、その光軸が該ステム１２の主面３４と直交するように支持されている。このサブマウント３８はＬＤチップ１６から熱を奪うヒートシンクとして機能している。ＬＤチップ１６とサブマウント３８、サブマウント３８と支持部３６は、はんだによって貼り合わせられている。
【００１４】
ＰＤチップ１８は、光が透過するレンズ４０を備え、レンズ４０がＬＤチップ１６の光軸と同一直線上に位置するように、ステム１２の主面３４にサブマウント４２を介して配置されている。ＰＤチップ１８とサブマウント４２、サブマウント４２とステム１２は、はんだによって貼り合わせられている。
【００１５】
ボンディングワイヤ２０は、ＬＤチップ１６、ＰＤチップ１８、サブマウント３８、４２と対応するリード端子１４の一端とを電気的に接続している。
【００１６】
キャップ２２は、ステム１２の主面３４上のＬＤチップ１６やＰＤチップ１８を該ステム１２と協働して気密封止するものである。また、キャップ２２は、ＬＤチップ１６から出力されたレーザ光が透過する円形のガラスのウィンドウ４４をキャップ２２の底（ステム１２の主面３４と対向する位置）に有する。キャップ２２は、その開口縁でステム１２の主面３４にプロジェクション溶接によって接合されている。
【００１７】
ＩＣタグ２４は、ステム１２の主面３４上に貼り付けられている。ＩＣタグ２４は、データを保持するもので、専用のデータ読み取り装置（以下、「リーダー」と称する。）によって非接触で（電波を介して）保持するデータを読み取られたり、また、専用のデータ書き込み装置（以下、「ライター」と称する。）によって非接触で（電波を介して）データが書き込まれるように構成されている。
【００１８】
具体的には、図３に示すように、ＩＣタグ２４は、シート５０にコイル状に形成された銅などの金属配線からなるアンテナ５２と、アンテナ５２と接続されているとともに記憶機能と通信機能を有するＩＣチップ５４から構成される。
【００１９】
ＩＣタグ２４の動作を簡単に説明する。ＩＣタグ２４において、コイル状アンテナ５２がリーダー／ライターから出力された電波を受信すると、ＩＣタグ２４の周辺に電界が形成され、それによりアンテナ５２に電位差が生じ、その結果、アンテナ５２に電流が流れる。このアンテナ５２を流れる電流によってＩＣチップ５４が駆動される。駆動したＩＣチップ５４は、アンテナ５２を介してライターと通信し、ライターからデータを取得して記憶する、または、アンテナ５２を介してリーダーと通信し、記憶しているデータをリーダーに提供する。
【００２０】
ここからは、光半導体素子１０の製造方法、特に本発明に係る製造工程について説明する。
【００２１】
ここで、説明する製造工程は、ステム１２にキャップ２２を接合する工程（以下、「キャッピング工程」と称する。）である。
【００２２】
キャップ２２は、図２（ｂ）に示すように、ステム１２の支持部３６にサブマウント３８を介して支持されているＬＤチップ１６の光軸（黒ドットで示している。）とウィンドウ４４の中心が一致するようにステム１２の主面３４にプロジェクション溶接によって接合される。そのために、キャッピング工程前にステム１２上のＬＤチップ１６の位置が検査される。
【００２３】
図４は、ＬＤチップ１６のステム１２上の位置を検査するＬＤチップ位置検査工程と、キャッピング工程を概略的に示している。この２つの工程において、ＬＤチップ位置検査装置１００、ライター１０２、キャッピング装置１０４、リーダー１０６が使用される。
【００２４】
ＬＤチップ位置検査装置１００は、画像処理装置であって、ステム１２の主面３４と対向する位置から該主面３４全体を撮影するカメラ（図示せず）を有し、カメラが撮影した画像（図２（ａ）のような画像）に基づいて、ステム１２上のＬＤチップ１６の位置を測定し、ＬＤチップ１６の光軸がステム１２の中心に位置するか否かを検査するように構成されている。
【００２５】
具体的にＬＤチップ位置検査装置１００が行う検査を説明すると、まず、該装置１００は、画像において、ステム１２の主面３４の円形の輪郭を抽出し、抽出した円形輪郭からステム１２の中心を検出する。続いて、画像においてＬＤチップ１６の像を抽出し、ステム１２の中心に対するＬＤチップ１６の光軸の位置を検出する。例えば、ＬＤチップ１６の光軸の位置は、ステム１２の中心を原点とし、２つの切り欠き３０ａ、３０ｂの中央を通過する軸をＸ軸とするとともにＸ軸に直交して位置決め溝３２の中央を通過する軸をＹ軸とする座標系における座標（以下、「ステム座標系」と称する。）で示される（図２（ａ）参照。）。
【００２６】
また、ＬＤチップ位置検査装置１００は、検出されたＬＤチップ１６の光軸の位置とステム１２の中心の間の距離を算出し、該距離に基づいて光半導体素子１０（光半導体素子１０の中間製造物）の良否を判定するように構成されている。ＬＤチップ１６の光軸は、図２（ａ）に示すように、本来ステム１２の中心に配置されるが（ステム座標系において原点に配置されるが）、実際には該中心からずれた位置に配置されることがある（原点からずれた座標上に配置されることがある。）。これは、ＬＤチップ１６がはんだを介してサブマウント３８に貼り合わせられ、また、サブマウント３８がステム１２の支持部３６にはんだを介して貼り合わせられているためである。
【００２７】
さらに、ＬＤチップ位置検査装置１００は、良品と判断された光半導体素子１０において、ステム１２に対するＬＤチップ１６の光軸の位置データ（ステム座標系における座標データ）をライター１０２に送出するように構成されている。
【００２８】
ライター１０２は、上述したようにＩＣタグ２４にデータを書き込むもので、ここでは、ＬＤチップ位置検出装置１００によって良品と判断された光半導体素子１０のＩＣタグ２４に、ステム１２に対するＬＤチップ１６の光軸の位置データを書き込むように構成されている。
【００２９】
ライター１０２によってＬＤチップ１６の光軸の位置データがＩＣタグ２４に書き込まれた光半導体素子１０は、キャッピング装置１０４に適当な搬送手段（図示せず）によって搬入される。
【００３０】
キャッピング装置１０４は、プロジェクション溶接を行う装置であって、ＬＤチップ１６の光軸上にウィンドウ４４の中心が位置するようにキャップ２２をステム１２の主面３４に接合するものである。
【００３１】
キャッピング装置１０４は、ステム１２の上方から見た場合、本来、該ステム１２の中心とウィンドウ４４の中心が一致するようにキャップ２２をステム１２の主面３４に接合することにより、該キャップ２２の中心とＬＤチップ１６の光軸を一致させている。しかしながら、上述したように、ＬＤチップ１６の光軸はステム１２の中心と一致してない場合がある。この対策としてキャッピング装置１０４は、リーダー１０６と接続されている。
【００３２】
リーダー１０６は、ＬＤチップ位置検査装置１００から搬送されてきた光半導体素子１０のＩＣタグ２４からステム１２に対するＬＤチップ１６の光軸の位置データを取得し、取得した位置データをキャッピング装置１０４に送出するように構成されている。
【００３３】
キャッピング装置１０４は、リーダー１０６からステム１２に対するＬＤチップ１６の光軸の位置データを得て、ＬＤチップ１６の光軸がステム１２の中心に対してどの位置にあるかを知り、該光軸とウィンドウ４４の中心が一致するようにキャップ２２を該ステム１２の主面３４に接合するように構成されている。
【００３４】
上述の製造工程を経た光半導体素子１０は、ステム１２の上方から見た場合、ＬＤチップ１６の光軸とウィンドウ４４の中心がステム１２の中心と一致しないもののＬＤチップ１６の光軸とウィンドウ４４の中心が一致しているため、該光半導体素子１０から出力されるレーザ光は好ましいものとなる。
【００３５】
また、上述の製造工程を経て大量に生産される光半導体素子１０の光学的特性は、ばらつきが小さい略同一なものである。
【００３６】
さらに、光半導体素子１０に付帯されたＩＣタグ２４を介してＬＤチップ位置検査装置１００の検査結果である該光半導体素子１０のＬＤチップ１６の光軸の位置データをキャッピング装置１０４に提供するため、キャッピング装置１０４は間違えることなく（ヒューマンエラーなどによって間違えることなく）、該光半導体素子１０に対応したキャッピングを行うことができる。
【００３７】
本発明によれば、アクティブアライメント法を用いず、ＩＣタグを介することによって１つの光学要素において測定された位置ずれの情報を他の光学要素の正確な配置に確実に利用することができ、正確に複数の光学要素が１つの光軸上に配置された光学系を有する製造物が製造される。
【００３８】
以上、１つの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。
【００３９】
例えば、個々の光学要素に関する情報やＩＣタグを付帯する光学系を有する製造物の情報を、ＩＣタグに記憶させてもよい。例えば、上述の実施形態の場合、光半導体素子の管理情報として有用なＬＤチップやＰＤチップの素子番号やウェハ番号などや、光半導体素子を使用する上で有用なＬＤチップやＰＤチップの検査によって得られた光学的・電気的特性などの情報を、ＩＣタグに記憶させてもよい。または、光半導体素子を駆動する上で必要な、例えば駆動電圧、ドライバ条件などの情報をＩＣタグに記憶させてもよい。このような情報を保持するＩＣタグが付帯されている製造物は、該製造物を使用する際に、または該製造物を他の製造物の一部として組み込み使用する際に、該ＩＣタグから該情報を取得すればよいため、例えば、カタログや取り扱い説明書を閲覧して該情報を取得するなどの調査の手間が省ける。
【００４０】
最後に、本発明に係る製造方法によって大量に製造された製造物や中間製造物は、それぞれに対応する検査結果がＩＣタグに記憶されているため、大量の製造物や中間製造物野中に不良品が発見された場合、不良原因が特定しやすく、同一ロットの製造物（中間製造物）を全て不良品として破棄することもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る製造方法によって製造される光半導体素子を示す図である。
【図２】図１の光半導体素子のキャップがある状態とない状態のステムを上方から見た図である。
【図３】ＩＣタグの構成を示す図である。
【図４】本発明係る製造方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１２  基体（ステム）、  １６  第１の光学要素（ＬＤチップ）、  ２２  第２の光学要素（キャップ）、  ２４  ＩＣタグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007121610.tif 000006