(57)【要約】【課題】  各光半導体装置が完成する前に正常動作するか否かを試験することが可能な、半導体ウェハの試験方法を提供する。【解決手段】  半導体ウェハの試験方法は、複数の発光部と、複数の発光部の前後を挟んで発光部と光結合して設けられ、電気信号の供給によって光を吸収する光吸収部とが設けられた半導体ウェハにおいて、光吸収部に電気信号を供給することによって光吸収状態にせしめるステップと、発光部に発光させるステップと、発光部の発光を検知するステップと、含む。【選択図】  図１
2012119483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部と、前記複数の発光部の前後を挟んで前記発光部と光結合して設けられ、電気信号の供給によって光を吸収する光吸収部とが設けられた半導体ウェハにおいて、
前記光吸収部に電気信号を供給することによって光吸収状態にせしめるステップと、
前記発光部に発光させるステップと、
前記発光部の発光を検知するステップと、含むことを特徴とする半導体ウェハの試験方法。
【請求項２】
前記発光を検知するステップは、前記光吸収部から光電流を検出することによりなされることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの試験方法。
【請求項３】
前記発光部を挟む２つの光吸収部の間には、モニタ部がさらに設けられており、
前記モニタ部によって前記発光部の発光を検出することを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの試験方法。
【請求項４】
前記発光部は、半導体レーザであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体ウェハの試験方法。
【請求項５】
前記光吸収部は、前記半導体レーザのリア側に配置された光吸収部、および、前記半導体レーザのフロント側に配置された光増幅部であることを特徴とする請求項４記載の半導体ウェハの試験方法。
【請求項６】
前記光吸収部は、前記発光部と光結合するマッハツェンダ変調器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体ウェハの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザなどの発光部を含む光半導体装置は、ウェハプロセスを経て、半導体ウェハ上に作成される。例えば、複数の光半導体装置が、アレイ状に半導体ウェハ上に作成される。その後、へき開工程、端面膜の被着工程などを経て、チップ状の光半導体装置が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チップ化前に各光半導体装置の良・不良の判別が可能であれば、後工程を省略することができる。しかしながら、チップ化前のウェハ状態においては、特定の光半導体装置に発光させた場合に、その出力光が他の光半導体装置に入射して反射してくることがある。この場合、当該特定の光半導体装置の特性を正確に得ることができない。したがって、各光半導体装置が正常に動作するか否かは、各光半導体装置の完成後でなければ判別することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、各光半導体装置が完成する前に正常動作するか否かを試験することが可能な、半導体ウェハの試験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】
【０００６】
本発明に係る半導体ウェハの試験方法は、複数の発光部と、前記複数の発光部の前後を挟んで前記発光部と光結合して設けられ、電気信号の供給によって光を吸収する光吸収部とが設けられた半導体ウェハにおいて、前記光吸収部に電気信号を供給することによって光吸収状態にせしめるステップと、前記発光部に発光させるステップと、前記発光部の発光を検知するステップと、含むことを特徴とするものである。本発明に係る半導体ウェハの試験方法においては、発光部から出力された光が光吸収によって吸収されることから、発光部への光入力が抑制される。それにより、各光半導体装置が完成する前に正常動作するか否かを試験することができる。
【０００７】
前記発光を検知するステップは、前記光吸収部から光電流を検出することによりなされてもよい。前記発光部を挟む２つの光吸収部の間には、モニタ部がさらに設けられており、前記モニタ部によって前記発光部の発光を検出してもよい。前記発光部は、半導体レーザとすることができる。前記光吸収部は、前記半導体レーザのリア側に配置された光吸収部、および、前記半導体レーザのフロント側に配置された光増幅部とすることができる。前記光吸収部は、前記発光部と光結合するマッハツェンダ変調器とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各光半導体装置が完成する前に正常動作するか否かを試験することが可能な、半導体ウェハの試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る半導体ウェハの模式的な平面図である。
【図２】光吸収部およびモニタ部の例を説明するための図である。
【図３】光半導体装置の試験方法の一例を表すフローチャートである。
【図４】半導体ウェハに作成される光半導体装置の例について説明するための図である。
【図５】図４の光半導体装置の拡大図である。
【図６】半導体レーザの詳細を示す模式的断面図である。
【図７】光変調器の詳細を示す図である。
【図８】半導体ウェハに作成される光半導体装置の例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る半導体ウェハ２００の模式的な平面図である。半導体ウェハ２００には、ウェハプロセスを経て、複数の光半導体装置がアレイ状に作成されている。各光半導体装置は、半導体レーザなどの共振器を有する発光部を備えている。この半導体ウェハ２００をへき開面に沿ってへき開し、ダイシングなどによって各光半導体装置に分離することによって、各光半導体装置が完成する。
【００１１】
半導体ウェハ２００には、隣り合う２つの発光部αの間に、光吸収部βが設けられている。発光部αは、電気信号の供給によって光を出力する領域である。光吸収部βは、電気信号の供給によって光を吸収する領域である。一例として、半導体ウェハ２００において、発光部αと光吸収部βとが交互に配置されている。各発光部αは、各光半導体装置内に設けられている。光吸収部βは、光半導体装置の一部であってもよく、光半導体装置に含まれていなくてもよい。ただし、光吸収部βは、発光部αが接続される光導波路において発光部αを挟むように設けられている。
【００１２】
本実施形態では、特定の光半導体装置の発光部αに発光させた場合に、当該発光部αと隣の発光部αとの間の光吸収部βにおいて光を吸収することができる。この場合、隣の発光部αから当該発光部αへの反射光が抑制される。それにより、当該光半導体装置を、外部の影響から光学的に遮断することができる。その結果、当該光半導体装置の特性を正確に得ることができる。
【００１３】
具体的には、発光部αの出力光を検出することができるモニタ部が必要である。例えば、図２（ａ）のように、いずれか一方の光吸収部βを光モニタ部として用いることができれば、発光部αの出力光を検出することができる。例えば、光吸収部βにおける光電流を検出できれば、光吸収部βをモニタ部として用いることができる。または、図２（ｂ）のように、発光部αを挟む一方の光吸収部βと他方の光吸収部βとの間に、モニタ部γが新たに設けられていてもよい。例えば、モニタ部γが、光導波の際に電気信号を出力する構成を有していれば、モニタ部γを、光電流を検出するためのモニタ部として用いることができる。
【００１４】
図３は、光半導体装置の試験方法の一例を表すフローチャートである。図３を参照して、まず、半導体ウェハ２００において、特定の光半導体装置の発光部αの両側の光吸収部βを光吸収状態にする（ステップＳ１）。この場合、プローブなどを用いて光吸収部βの電極に電気信号を供給することによって、光吸収部βを光吸収状態にすることができる。
【００１５】
次に、当該発光部αに発光させる（ステップＳ２）。この場合、プローブなどを用いて発光部αの電極に電気信号を供給することによって、発光部αに発光させることができる。次に、モニタ部γに発光部αの出力光を検出させる（ステップＳ３）。この場合、プローブなどを用いてモニタ部γの電極から電気信号を検出することによって、発光部αの出力光を検出することができる。次に、モニタ部γの検出結果に基づいて、当該光半導体装置が良品であるか不良品であるか判定する（ステップＳ４）。以上の工程により、半導体ウェハ２００上で、各光半導体装置が良品であるか不良品であるか判定することができる。
【００１６】
本実施形態に係る試験方法によれば、へき開工程、ダイシング工程などのチップ化工程前の半導体ウェアにおいて、各光半導体装置を試験することができる。正常動作しない光半導体装置が発見された場合には、後工程を省略することができる。
【実施例１】
【００１７】
図４は、半導体ウェハに作成される光半導体装置の例について説明するための図である。図４を参照して、光半導体装置１００は、半導体レーザ１１０と光変調器１２０とが１つずつ連結された構造を有する。各光半導体装置１００は、半導体ウェハに所定のウェハプロセスを施すことによって作成することができる。半導体レーザ１１０と光変調器１２０との並び順は、隣り合う光半導体装置１００の間で逆になっている。
【００１８】
図４の例では、光半導体装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃがこの順に配置されている。光半導体装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、同一の構成を有する。光半導体装置１００ａでは、半導体レーザ１１０ａと光変調器１２０ａとが連結されている。光半導体装置１００ｂでは、半導体レーザ１１０ｂと光変調器１２０ｂとが連結されている。光半導体装置１００ｃでは、半導体レーザ１１０ｃと光変調器１２０ｃとが連結されている。光半導体装置１００ａでは、光半導体装置１００ｂ側に半導体レーザ１１０ａが配置されている。したがって、光半導体装置１００ｂでは、光半導体装置１００ａ側に半導体レーザ１１０ｂが配置されている。また、光半導体装置１００ｃでは、光半導体装置１００ｂ側に光変調器１２０ｃが配置されている。なお、隣り合う半導体レーザは、接続されていない。隣合う光変調器は、互いの出力導波路が接続されている。
【００１９】
図５は、図４の光半導体装置１００ｃの拡大図である。図５を参照して、半導体レーザ１１０ｃは、共振器部が光吸収部と光増幅部とによって挟まれた構造を有する。光増幅部は、後述する光変調器１２０ｃのいずれか一方の入力光導波路に接続されている。
【００２０】
図６は、半導体レーザ１１０ｃの詳細を示す模式的断面図である。図６を参照して、半導体レーザ１１０ｃは、ＳＧ−ＤＦＢ（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）領域Ａ、ＣＳＧ−ＤＢＲ（Ｃｈｉｒｐｅｄ  Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）領域Ｂ、光吸収領域Ｃ、およびＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）領域Ｄが連結された構造を有する。本実施例においては、ＳＯＡ領域Ｄ、ＳＧ−ＤＦＢ領域Ａ、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂ、光吸収領域Ｃの順に連結されている。
【００２１】
ＳＧ−ＤＦＢ領域Ａは、基板１上に、下クラッド層２、活性層３、上クラッド層６、コンタクト層７、および電極８が積層された構造を有する。ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂは、基板上１に、下クラッド層２、光導波層４、上クラッド層６、絶縁膜９、および複数のヒータ１０が積層された構造を有する。各ヒータ１０には、電源電極１１およびグランド電極１２が設けられている。光吸収領域Ｃは、基板１上に、下クラッド層２、光吸収層５、上クラッド層６、コンタクト層１３、および電極１４が積層された構造を有する。ＳＯＡ領域Ｄは、基板１上に、ｎ型の下クラッド層２、光増幅層１９、ｐ型の上クラッド層６、ｐ型のコンタクト層２０、および電極２１が積層された構造を有する。なお、絶縁膜９は、電極８と電極２１との間にも形成されている。
【００２２】
ＳＧ−ＤＦＢ領域Ａ、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂ、光吸収領域Ｃ、およびＳＯＡ領域Ｄにおいて、基板１、下クラッド層２、および上クラッド層６は、一体的に形成されている。活性層３，光導波層４，光吸収層５、および光増幅層１９は、同一面上に形成されている。
【００２３】
回折格子（コルゲーション）１８は、ＳＧ−ＤＦＢ領域ＡおよびＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂの下クラッド層２に所定の間隔を空けて複数箇所に形成されている。ＳＧ−ＤＦＢ領域ＡおよびＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂは、複数のセグメントにより構成される。ここでセグメントとは、回折格子１８が設けられている領域と回折格子１８が設けられていないスペース部とが１つずつ連続する領域のことをいう。回折格子１８は、下クラッド層２とは異なる屈折率の材料で構成されている。回折格子を構成する材料は、下クラッド層２がＩｎＰの場合、例えばＧａ０．２２Ｉｎ０．７８Ａｓ０．４７Ｐ０．５３を用いることができる。
【００２４】
回折格子１８は、公知の２光束干渉露光法を使用したパターンニングにより形成することができる。回折格子１８の間に位置するスペース部は、回折格子１８のパターンをレジストに露光した後、スペース部に相当する位置に再度露光を施すことで実現できる。
【００２５】
また、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂにおいては、少なくとも２つのセグメントの光学的長さは、互いに異なって形成されている。それにより、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂの波長特性のピーク同士の強度は、波長依存性を有するようになる。一方、ＳＧ−ＤＦＢ領域Ａにおける各セグメントの光学的長さは、実質的に互いに同一である。これらＳＧ−ＤＦＢ領域Ａ、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂの組み合わせにより、バーニア効果を利用して、所望の波長で安定してレーザ発振させることができる。
【００２６】
基板１は、例えば、ｎ型ＩｎＰからなる結晶基板である。下クラッド層２はｎ型、上クラッド層６はｐ型であり、それぞれ例えばＩｎＰによって構成される。下クラッド層２と上クラッド層６は、活性層３、光導波層４、光吸収層５、および光増幅層１９を上下で光閉込めしている。
【００２７】
活性層３は、利得を有する半導体により構成されている。活性層３は、例えば量子井戸構造を有しており、例えばＧａ０．３２Ｉｎ０．６８Ａｓ０．９２Ｐ０．０８（厚さ５ｎｍ）からなる井戸層と、Ｇａ０．２２Ｉｎ０．７８Ａｓ０．４７Ｐ０．５３（厚さ１０ｎｍ）からなる障壁層が交互に積層された構造を有する。光導波層４は、例えばバルク半導体層で構成することができ、例えばＧａ０．２２Ｉｎ０．７８Ａｓ０．４７Ｐ０．５３によって構成することができる。
【００２８】
光吸収層５は、半導体レーザ１１０ｃの発振波長に対して、吸収特性を有する材料が選択される。光吸収層５としては、その吸収端波長が例えば半導体レーザ１１０ｃの発振波長に対して長波長側に位置する材料を選択することができる。なお、半導体レーザ１１０ｃの発振波長のうち、もっとも長い発振波長よりも吸収端波長が長波長側に位置していることが好ましい。
【００２９】
光吸収層５は、例えば、量子井戸構造で構成することが可能であり、例えばＧａ０．４７Ｉｎ０．５３Ａｓ（厚さ５ｎｍ）の井戸層とＧａ０．２８Ｉｎ０．７２Ａｓ０．６１Ｐ０．３９（厚さ１０ｎｍ）の障壁層が交互に積層された構造を有する。また、光吸収層５はバルク半導体であってよく、例えばＧａ０．４６Ｉｎ０．５４Ａｓ０．９８Ｐ０．０２からなる材料を選択することもできる。なお、光吸収層５は、活性層３と同じ材料で構成してもよく、その場合は、活性層３と光吸収層５とを同一工程で作製することができるから、製造工程が簡素化される。
【００３０】
光増幅層１９は、電極２１からの電流注入によって利得が与えられ、それによって光増幅をなす領域である。光増幅層は、例えば量子井戸構造で構成することができ、例えばＧａ０．３５Ｉｎ０．６５Ａｓ０．９９Ｐ０．０１（厚さ５ｎｍ）の井戸層とＧａ０．１５Ｉｎ０．８５Ａｓ０．３２Ｐ０．６８（厚さ１０ｎｍ）の障壁層が交互に積層された構造とすることができる。また、他の構造として、例えばＧａ０．４４Ｉｎ０．５６Ａｓ０．９５Ｐ０．０５からなるバルク半導体を採用することもできる。コンタクト層２０は、例えばｐ型Ｇａ０．４７Ｉｎ０．５３Ａｓ結晶からなる。なお、光増幅層１９と活性層３とを同じ材料で構成することもできる。この場合、光増幅層１９と活性層３とを同一工程で作製することができるため、製造工程が簡素化される。
【００３１】
コンタクト層７，１３は、例えばｐ型Ｇａ０．４７Ｉｎ０．５３Ａｓ結晶によって構成することができる。絶縁膜９は、ＳｉＮ，ＳｉＯ２等の絶縁体からなる保護膜である。ヒータ１０は、ＮｉＣｒ等で構成された薄膜抵抗体である。ヒータ１０それぞれは、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂの複数のセグメントにまたがって形成されていてもよい。
【００３２】
電極８，１４、電源電極１１およびグランド電極１２は、金等の導電性材料からなる。基板１の下部には、裏面電極１５が形成されている。裏面電極１５は、ＳＧ−ＤＦＢ領域Ａ、ＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂおよび光吸収領域Ｃにまたがって形成されている。
【００３３】
続いて、半導体レーザ１１０ｃの試験方法について説明する。プローブなどを用いて、電極８に所定の駆動電流を注入するとともに、各ヒータ１０をそれぞれ所定の温度で発熱させる。また、半導体レーザ１１０ｃの温度を図示しない温度制御装置（ＴＥＣ：Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｏｌｅｒ）によって、所定の値に制御する。この場合、ＳＧ−ＤＦＢ領域ＡおよびＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂは、共振器部として機能する。それにより、ＳＧ−ＤＦＢ領域ＡとＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂとによって選択された波長により、レーザ発振がなされる。したがって、ＳＧ−ＤＦＢ領域ＡおよびＣＳＧ−ＤＢＲ領域Ｂは、発光部としても機能する。
【００３４】
次に、電極１４に逆バイアス電圧を印加することによって、光吸収層５において光を吸収することができる。それにより、リア側からの光出力が抑制される。また、電極２１に逆バイアス電圧を印加することによって、光増幅層１９において光を吸収することができる。すなわち、光吸収領域ＣおよびＳＯＡ領域Ｄが光吸収部として機能する。この場合、隣接する光半導体装置からの反射の影響を抑制することができる。さらに、電極１４を用いて、光吸収領域Ｃを流れる光電流を検出することによって、半導体レーザ１１０ｃのレーザ特性を測定することができる。または、電極２１を用いてＳＯＡ領域Ｄを流れる光電流を検出することによって、半導体レーザ１１０ｃのレーザ特性を測定することができる。すなわち、光吸収領域ＣまたはＳＯＡ領域Ｄがモニタ部として機能する。以上のことから、各光半導体装置のチップ化前に正常動作するか否か試験することができる。正常動作しない光半導体装置が発見された場合には、後工程を省略することができる。
【００３５】
以上の試験によって不良が確認されなければ、アレイ状に光半導体装置をへき開し、その後、へき開面に無反射コートを行う工程が実施される。なお、へき開面に吸収率が固定される光吸収部（たとえば光吸収領域Ｃ）を残すタイプの光半導体装置である場合には、その光吸収部に無反射コートではなく、所定の反射率を有するコーティングを行うことも可能である。
【００３６】
続いて、光変調器１２０ｃについて説明する。光変調器１２０ｃは、半導体基板上に形成されたメサ状の光導波路の経路を組み合わせて構成されるマッハツェンダ変調器である。図７（ａ）は、光変調器１２０ｃの拡大図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図７（ａ）の光変調器１２０ｃは、図５の構成を左右反転して表されている。
【００３７】
図７（ｂ）を参照して、光導波路は、半導体基板４１上に形成されている。光導波路は、半導体基板４１上において、下クラッド層４２ａ、コア４３、上クラッド層４２ｂがこの順にメサ状に積層された構造を有している。半導体基板４１の上面、光導波路の上面および側面には、パッシベーション膜４４および絶縁膜４５が順に積層されている。
【００３８】
半導体基板４１は、ＩｎＰなどの半導体からなる。下クラッド層４２ａおよび上クラッド層４２ｂは、ＩｎＰなどの半導体からなる。コア４３は、下クラッド層４２ａおよび上クラッド層４２ｂよりもバンドギャップエネルギが小さい半導体からなり、例えばＩｎＧａＡｓＰなどからなる。それにより、コア４３を通過する光が下クラッド層４２ａおよび上クラッド層４２ｂによってとじ込められる。パッシベーション膜４４は、ＩｎＰなどの半導体からなる。絶縁膜４５は、ＳｉＮなどの絶縁体からなる。
【００３９】
図７（ａ）を参照して、光変調器１２０ｃには、第１入力端３１ａに接続された第１入力光導波路３２ａが設けられ、第２入力端３１ｂに接続された第２入力光導波路３２ｂが設けられている。第１入力光導波路３２ａおよび第２入力光導波路３２ｂは、第１ＭＭＩ（Ｍａｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）３３で合流し、第１光導波路３４ａおよび第２光導波路３４ｂに分岐する。光変調器１２０ｃの長手方向を対称軸とした場合に、第１光導波路３４ａは第１入力端３１ａと同じ側に配置され、第２光導波路３４ｂは第２入力端３１ｂと同じ側に配置されている。
【００４０】
第１光導波路３４ａおよび第２光導波路３４ｂは第２ＭＭＩ３５で合流し、第１出力端３７ａに接続された第１出力光導波路３６ａと、第２出力端３７ｂに接続された第２出力光導波路３６ｂとに分岐する。光変調器１２０ｃの長手方向を対称軸とした場合に、第１出力端３７ａは第２光導波路３４ｂと同じ側に配置され、第２出力端３７ｂは第１光導波路３４ａと同じ側に配置されている。第１光導波路３４ａの光路長と第２光導波路３４ｂの光路長との間には、あらかじめ差が設けられている。例えば、第１光導波路３４ａを伝播する光と第２光導波路３４ｂを伝播する光とに−０．５πの位相差が生じるような、光路長差が設定されている。
【００４１】
第１光導波路３４ａおよび第２光導波路３４ｂのそれぞれには、位相調整用電極４６および変調用電極４７が設けられている。位相調整用電極４６および変調用電極４７は、互いに離間している。位相調整用電極４６および変調用電極４７の位置関係は特に限定されるものではないが、本実施例においては、位相調整用電極４６は変調用電極４７よりも光入力端側に配置されている。第１出力光導波路３６ａおよび第２出力光導波路３６ｂのそれぞれには、光強度検出電極４８が設けられている。
【００４２】
図７（ｃ）を参照して、変調用電極４７は、上クラッド層４２ｂ上において、コンタクト層４９を介して配置されている。コンタクト層４９は、ＩｎＧａＡｓなどの半導体からなる。なお、上クラッド層４２ｂとコンタクト層４９との間には、パッシベーション膜４４および絶縁膜４５は設けられていない。また、位相調整用電極４６、変調用電極４７および光強度検出電極４８は、Ａｕなどの金属からなる。
【００４３】
各変調用電極４７に電圧が印加されると、第１光導波路３４ａおよび第２光導波路３４ｂにおいてコア４３の屈折率が変化し、第１光導波路３４ａおよび第２光導波路３４ｂを通過する光の位相が変化する。本実施例においては、各変調用電極４７には、所定のＤＣバイアス電圧にＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号とが交互に重畳された変調信号が入力される。各変調用電極４７に入力される変調信号は、互いに逆相の関係を有する。すなわち、第１光導波路３４ａの変調用電極４７にＨｉｇｈ信号が入力された場合には第２光導波路３４ｂの変調用電極４７にはＬｏｗ信号が入力され、第１光導波路３４ａの変調用電極４７にＬｏｗ信号が入力された場合には第２光導波路３４ｂの変調用電極４７にＨｉｇｈ信号が入力される。この場合、各光導波路の屈折率に差が生じる。従って、第１光導波路３４ａを通過した光と第２光導波路３４ｂを通過した光との間に位相差が生じる。
【００４４】
第１光導波路３４ａを通過した光と第２光導波路３４ｂを通過した光との位相差に応じて、光が出力される出力端が第１出力端３７ａと第２出力端３７ｂとの間で切り替わる。具体的には、第１光導波路３４ａを通過した光の位相と第２光導波路３４ｂを通過した光の位相との差が「０」になった場合に第１出力端３７ａから光が出力され、当該位相差が「−π」になった場合に第２出力端３７ｂから光が出力される。本実施例においては、第１出力端３７ａの出力信号を変調光として利用する。
【００４５】
各位相調整用電極４６には、第１光導波路３４ａを通過した光と第２光導波路３４ｂを通過した光との位相差を調整するためのＤＣ電圧が印加される。例えば、第１光導波路３４ａの変調用電極４７にＨｉｇｈ信号が入力されかつ第２光導波路３４ｂの変調用電極４７にＬｏｗ信号が入力された場合に上記位相差が「０」に調整され、第１光導波路３４ａの変調用電極４７にＬｏｗ信号が入力されかつ第２光導波路３４ｂの変調用電極４７にＨｉｇｈ信号が入力された場合に上記位相差が「−π」に調整されるように、各位相調整用電極４６にＤＣ電圧が印加される。
【００４６】
なお、各光強度検出電極４８で検出される電気信号に基づいて、各出力端の出力信号の光強度を検出することができる。ここで、第１光導波路３４ａを通過した光と第２光導波路３４ｂを通過した光との位相差が「０」又は「π」に合致して変化する場合には、第１出力端３７ａから出力される光の強度と第２出力端３７ｂから出力される光の強度とは、所定の時間幅でほぼ一致する。従って、各光強度検出電極４８で検出される光強度が一致するように、各位相調整用電極４６に印加する電圧をフィードバック制御することによって、第１光導波路３４ａを通過した光と第２光導波路３４ｂを通過した光との位相差を「０」と「π」とに合致させることができる。
【００４７】
このようなマッハツェンダ光変調器１２０ｃを用いた本発明の試験方法について説明する。プローブなどを用いた電流供給によって、半導体レーザ１１０ｃにレーザ発振させる。また、電極２１にバイアス電圧を印加することによって、ＳＯＡ領域Ｄに光増幅させる。それにより、半導体レーザ１１０ｃから光変調器１２０ｃの第１入力光導波路３２ａに光が入力される。次に、光変調器１２０ｃの各位相調整用電極４６、各変調用電極４７、各光強度検出電極４８に逆バイアス電圧を印加することによって、光変調器１２０ｃにおいて光を吸収することができる。この場合、光吸収領域Ｃおよび光変調器１２０ｃが光吸収部として機能する。したがって、隣接する半導体レーザからの反射の影響を抑制することができる。なお、光変調器１２０ｃの各位相調整用電極４６、各変調用電極４７、各光強度検出電極４８のいずれか１つに逆バイアス電圧を印加すればよいが、分岐した各光導波路の少なくとも１つの電極に逆バイアス電圧を印加することが好ましい。
【００４８】
さらに、電極１４を用いて、光吸収領域Ｃを流れる光電流を検出することによって、半導体レーザ１１０ｃのレーザ特性を測定することができる。または、電極２１を用いてＳＯＡ領域Ｄを流れる光電流を検出することによって、半導体レーザ１１０ｃのレーザ特性を測定することができる。すなわち、光吸収領域ＣまたはＳＯＡ領域Ｄがモニタ部として機能する。さらに、光変調器１２０ｃの位相調整用電極４６、変調用電極４７または光強度検出電極４８を用いて光変調器１２０ｃを流れる光電流を検出することによって、ＳＯＡ領域Ｄの光増幅特性を測定することができる。すなわち、光変調器１２０ｃをモニタ部として用いてもよい。以上のことから、各光半導体装置のチップ化前に、正常動作するか否か試験することができる。正常動作しない光半導体装置が発見された場合には、後工程を省略することができる。
【００４９】
また、半導体レーザ１１０ｃにレーザ発振させ、光吸収領域Ｃに光を吸収させた上で、各位相調整用電極４６、各変調用電極４７に印加する電圧を変化させ、各光強度検出電極４８を用いて光電流を検出することによって、光変調器１２０ｃの特性を測定することもできる。この場合、光半導体装置１００ｃの光変調器１２０ｃの各位相調整用電極４６、各変調用電極４７、各光強度検出電極４８のいずれかまたは全部に逆バイアス電圧を印加することによって、光変調器１２０ｃを光吸収部として機能させることができる。
【実施例２】
【００５０】
図８は、半導体ウェハに作成される光半導体装置の他の例について説明するための図である。図８を参照して、隣り合う光半導体装置１００の光導波路を互いに接続してもよい。具体的には、隣り合う２つの光吸収領域Ｃが光導波路で接続されていてもよい。たとえば、本発明により領域１００ｂにおける光半導体装置の試験を行なう場合、光変調器１２０ｂに隣接する光変調器１２０ｃを光吸収部として利用することができる。すなわち、マッハツェンダ光変調器である光変調器１２０ｃに対し、その位相調整電極に逆バイアスを印加する。逆バイアスを印加されることにより、位相調整電極に位置する半導体からなる光導波路の吸収端波長がシフトし、光半導体装置１００ｂから出力される光を吸収することができる。半導体レーザ１１０ｂ側においては、半導体レーザ１１０ｂにおける光吸収領域あるいは、隣接する半導体レーザ１１０ａの光吸収領域を光吸収部として利用することができる。その場合の光吸収部の制御は、実施例１と同様である。この場合においても、実施例１と同様の方法により、各光半導体装置を試験することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
α  発光部
β  光吸収部
γ  モニタ部
Ａ  ＳＧ−ＤＦＢ領域
Ｂ  ＣＳＧ−ＤＢＲ領域
Ｃ  光吸収領域
Ｄ  ＳＯＡ領域
１００  光半導体装置
１１０  半導体レーザ
１２０  光変調器
２００  半導体ウェハ
【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８】
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