(57)【要約】【課題】高さが互いに異なる２つのボンディングパッドを備える半導体光集積素子の端面に膜を形成する際に、半導体光集積素子を安定して固定し、且つボンディングパッド上への膜材料の回り込みを低減する。【解決手段】ボンディングパッド４２の高さＨ１がボンディングパッド６２の高さＨ２より低い半導体光集積素子１０の製造方法であって、複数の半導体光集積素子１０が形成されたウエハを切断することにより、棒状の複数の半導体光集積素子アレイ７０を形成する工程と、複数の半導体光集積素子アレイ７０と複数のスペーサー８０とをウエハの厚さ方向に交互に積層して固定する工程と、半導体光集積素子アレイ７０の両端面上に反射膜４４及び６４を形成する工程とを備える。複数のスペーサー８０の可動部８１は、ボンディングパッド４２に向けて突出しており、且つ突出方向に沿って変位可能なように構成されている。【選択図】図６
2012248812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延びる光導波軸線を含む第１の光導波層を有する第１のストライプメサ構造、該第１のストライプメサ構造上に設けられた第１の電極、及び、該第１の電極と電気的に接続された第１のボンディングパッドを有する第１の光半導体素子部と、前記光導波軸線を含む第２の光導波層を有する第２のストライプメサ構造、該第２のストライプメサ構造上に設けられた第２の電極、及び、該第２の電極と電気的に接続された第２のボンディングパッドを有し、前記第１の光半導体素子部に対して前記第１の方向に並んで設けられた第２の光半導体素子部とを基板の主面上に備えており、前記基板の裏面を基準とする前記第１のボンディングパッドの高さが前記第２のボンディングパッドの高さより低い半導体光集積素子を製造する方法であって、
前記基板となるウエハ上に、前記第１の方向及び該第１の方向と交差する第２の方向に並ぶ複数の前記半導体光集積素子を形成する素子形成工程と、
前記ウエハを前記第２の方向に沿って切断することにより、二以上の半導体光集積素子をそれぞれ含む棒状の複数の半導体光集積素子アレイを形成する切断工程と、
前記複数の半導体光集積素子アレイと複数のスペーサーとを前記ウエハの厚さ方向に交互に積層して固定する積層工程と、
前記半導体光集積素子アレイの端面上に反射膜又は反射防止膜を形成する膜形成工程と
を備え、
前記複数のスペーサーにおける前記第１のボンディングパッドと対向する部分が、前記第１のボンディングパッドに向けて突出しており、且つ突出方向に沿って変位可能なように構成されていることを特徴とする、半導体光集積素子の製造方法。
【請求項２】
前記複数のスペーサーの前記部分が前記突出方向に沿って弾性的に変位可能であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体光集積素子の製造方法。
【請求項３】
前記複数のスペーサーの前記部分の前記第２の方向の長さが、該第２の方向における前記半導体光集積素子アレイの一端に位置する前記半導体光集積素子の前記第１のボンディングパッドの該方向外側の側面から、該第２の方向における前記半導体光集積素子アレイの他端に位置する前記半導体光集積素子の前記第１のボンディングパッドの該方向外側の側面までの距離よりも長いことを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体光集積素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光集積素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バットジョイント構造を有する半導体光集積素子が知られている。例えば、特許文献１に記載された半導体光集積素子では、半導体レーザ素子と電界吸収型光変調器とが光学的に結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体光集積素子は、例えば半導体レーザ素子といった第１の光半導体素子部と、例えば光変調器といった第２の光半導体素子部とが、共通の基板上にモノリシックに集積された構成を備える。各光半導体素子部は、光導波層を含むストライプメサ構造をそれぞれ有しており、これらのストライプメサ構造は、いわゆるバットジョイント法によって形成され、相互に結合している。多くの場合、これらのストライプメサ構造は、例えば半絶縁性半導体や樹脂等によって埋め込まれる。また、これらのストライプメサ構造上にはそれぞれ電極が形成され、更に、これらの電極に電力を供給するためのワイヤがボンディングされるボンディングパッドが、これらの電極の近傍にそれぞれ形成される。そして、これらのボンディングパッドとその下方の半導体部分との間には、浮遊容量を低減するために樹脂層が設けられることが望ましい。このような構成を備える半導体光集積素子の端面に反射膜や反射防止膜を形成する際には、複数の半導体光集積素子と複数のスペーサーとを基板の厚さ方向に交互に積層して固定したのち、端面に膜を形成する。
【０００５】
しかしながら、半導体光集積素子の構造によっては、基板の主面からのボンディングパッドの高さが、各光半導体素子部毎に異なる場合がある。そのような場合、複数の半導体光集積素子と複数のスペーサーとを交互に積層すると、高さが低いボンディングパッドとスペーサーとの間に隙間が生じるので、複数の半導体光集積素子を安定して固定することが難しい。また、このような隙間によってボンディングパッド上に膜材料が回り込み、ボンディングパッドの表面が膜材料に覆われてしまうと、適切なワイヤボンディングが困難になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、高さが互いに異なる少なくとも２つのボンディングパッドを備える半導体光集積素子の端面に膜を形成する際に、半導体光集積素子を安定して固定でき、且つボンディングパッド上への膜材料の回り込みを低減できる半導体光集積素子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】
上述した課題を解決するために、本発明による半導体光集積素子の製造方法は、第１の方向に延びる光導波軸線を含む第１の光導波層を有する第１のストライプメサ構造、該第１のストライプメサ構造上に設けられた第１の電極、及び、該第１の電極と電気的に接続された第１のボンディングパッドを有する第１の光半導体素子部と、光導波軸線を含む第２の光導波層を有する第２のストライプメサ構造、該第２のストライプメサ構造上に設けられた第２の電極、及び、該第２の電極と電気的に接続された第２のボンディングパッドを有し、第１の光半導体素子部に対して第１の方向に並んで設けられた第２の光半導体素子部とを基板の主面上に備えており、基板の裏面を基準とする第１のボンディングパッドの高さが第２のボンディングパッドの高さより低い半導体光集積素子を製造する方法であって、（１）基板となるウエハ上に、第１の方向及び該第１の方向と交差する第２の方向に並ぶ複数の半導体光集積素子を形成する素子形成工程と、（２）ウエハを第２の方向に沿って切断することにより、二以上の半導体光集積素子をそれぞれ含む棒状の複数の半導体光集積素子アレイを形成する切断工程と、（３）複数の半導体光集積素子アレイと複数のスペーサーとをウエハの厚さ方向に交互に積層して固定する積層工程と、（４）半導体光集積素子アレイの端面上に反射膜又は反射防止膜を形成する膜形成工程とを備え、複数のスペーサーにおける第１のボンディングパッドと対向する部分が、第１のボンディングパッドに向けて突出しており、且つ突出方向に沿って変位可能なように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この半導体光集積素子の製造方法では、基板の裏面を基準とする第１のボンディングパッドの高さが、第２のボンディングパッドの高さより低くなっている。このような半導体光集積素子アレイを通常のスペーサーを用いて固定すると、前述したように第１のボンディングパッドとスペーサーとの間に隙間が生じるので、半導体光集積素子アレイを安定して固定することが難しくなる。また、第１のボンディングパッド上に膜材料が回り込み、第１のボンディングパッドの表面が膜材料に覆われてしまうおそれがある。これに対し、上述した半導体光集積素子の製造方法では、複数のスペーサーにおいて第１のボンディングパッドと対向する部分が、第１のボンディングパッドに向けて突出しており、且つ突出方向に沿って変位可能なように構成されている。これにより、積層工程において複数の半導体光集積素子アレイと複数のスペーサーとを交互に積層したときに、当該部分が第１のボンディングパッドと必ず接触することができ、第１のボンディングパッドとスペーサーとの間に隙間が生じることを防止できる。したがって、上述した半導体光集積素子の製造方法によれば、半導体光集積素子の端面に膜を形成する際に、半導体光集積素子を安定して固定することができ、且つボンディングパッド上への膜材料の回り込みを低減することができる。
【０００９】
また、上述した半導体光集積素子の製造方法は、複数のスペーサーの上記部分が突出方向に沿って弾性的に変位可能であることを特徴としてもよい。このような構成によって、上記部分の突出の度合いを容易に調整することができ、第１のボンディングパッドとスペーサーとの間に隙間が生じることを好適に防止できる。
【００１０】
また、上述した半導体光集積素子の製造方法は、複数のスペーサーの上記部分の第２の方向の長さが、該第２の方向における半導体光集積素子アレイの一端に位置する半導体光集積素子の第１のボンディングパッドの該方向外側の側面から、該第２の方向における半導体光集積素子アレイの他端に位置する半導体光集積素子の第１のボンディングパッドの該方向外側の側面までの距離よりも長いことを特徴としてもよい。これにより、スペーサーの上記部分と第１のボンディングパッドとの第２の方向における相対位置の許容誤差を確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による半導体光集積素子の製造方法によれば、高さが互いに異なる少なくとも２つのボンディングパッドを備える半導体光集積素子の端面に膜を形成する際に、半導体光集積素子を安定して固定でき、且つボンディングパッド上への膜材料の回り込みを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態に係る半導体光集積素子の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示された半導体光集積素子のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１に示された半導体光集積素子のIIIａ−IIIａ線に沿った断面図である。図３（ｂ）は、図１に示された半導体光集積素子のIIIｂ−IIIｂ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、半導体光集積素子の製造方法の例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施形態の積層工程及び膜形成工程において、半導体光集積素子アレイ及びスペーサーが交互に積層された様子を示す断面図である。
【図６】図６は、複数の半導体光集積素子アレイのうち、一つの半導体光集積素子アレイと、その半導体光集積素子アレイに隣接するスペーサーとを拡大して示す断面図である。
【図７】図７は、一つの半導体光集積素子アレイの平面図である。
【図８】図８は、従来より用いられているスペーサーを用いて半導体光集積素子アレイ７０を固定したときの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明による半導体光集積素子の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
まず、本実施形態に係る半導体光集積素子の製造方法によって製造される半導体光集積素子の構成について説明する。この半導体光集積素子は、主に光ファイバ通信システムに使用されるモノリシック集積型の半導体光導波路素子である。図１は、この半導体光集積素子１０の構成を示す平面図である。図２は、図１に示された半導体光集積素子１０のII−II線に沿った断面図である。図３（ａ）は、図１に示された半導体光集積素子１０のIIIａ−IIIａ線に沿った断面図である。図３（ｂ）は、図１に示された半導体光集積素子１０のIIIｂ−IIIｂ線に沿った断面図である。なお、図１〜図３には、理解の容易のためにＸＹＺ直交座標系が併せて示されている。
【００１５】
図１に示されるように、半導体光集積素子１０は、基板２０と、例えば半導体レーザ素子といった第１の光半導体素子部３０と、例えば半導体光変調素子といった第２の光半導体素子部５０とを備えている。基板２０は、例えばｎ型ＩｎＰといった導電性の半導体からなり、主面２０ａ及び裏面２０ｂを有している。第１の光半導体素子部３０は半導体レーザ素子としての構造を有しており、第２の光半導体素子部５０は光変調素子としての構造を有している。第１及び第２の光半導体素子部３０，５０は、Ｘ軸方向（第１の方向）に並んで基板２０の主面２０ａ上に設けられている。
【００１６】
図３（ａ）に示されるように、第１の光半導体素子部３０は、基板２０の主面２０ａ上に結晶成長したｎ型半導体領域３１と、ｎ型半導体領域３１上に結晶成長した活性層（第１の光導波層）３２と、活性層３２上に結晶成長したｐ型半導体領域３３とを有している。ｎ型半導体領域３１は、例えばｎ型ＩｎＰを主に含んで構成され、活性層３２を導波する光に対して下部クラッドとして機能する。ｐ型半導体領域３３は、例えばｐ型ＩｎＰを主に含んで構成され、活性層３２を導波する光に対して上部クラッドとして機能する。また、ｐ型半導体領域３３には、後述する電極４０とのオーミック接触を行うためのｐ型コンタクト層が含まれている。ｐ型コンタクト層は、例えば高濃度のｐ型ＩｎＧａＡｓからなる。
【００１７】
活性層３２は、レーザ光となる光を発生するとともに、この光を導波する層である。活性層３２は、例えばバンドギャップ波長１．３３μｍの単一ＩｎＧａＡｓＰ層から成ってもよい。或いは、活性層３２は、バンドギャップ波長１．５４μｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と、バンドギャップ波長１．２５μｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層とが交互に積層された多重量子井戸構造（ＭＱＷ）から成ってもよい。
【００１８】
ｎ型半導体領域３１、活性層３２、及びｐ型半導体領域３３は、図３（ａ）に示されるように、光導波路となる部分を残して他の部分が除去されたストライプメサ構造３４（第１のストライプメサ構造）を構成している。このストライプメサ構造３４は、Ｘ軸方向に延びる一対の側面３４ａ及び３４ｂを有している。ストライプメサ構造３４に含まれる活性層３２は、Ｘ軸方向に延びる光導波軸線Ｌ（図１を参照）の一部を包含する。主面２０ａ上において、このストライプメサ構造３４の両側には埋込半導体領域３５，３６が形成されている。埋込半導体領域３５，３６は、例えば主面２０ａ上に結晶成長したＦｅドープＩｎＰといった半絶縁性半導体によって構成されており、ストライプメサ構造３４の側面３４ａ，３４ｂをそれぞれ埋め込んでいる。なお、埋込半導体領域３５，３６上からその外側の主面２０ａ上にわたって、絶縁保護膜３７が形成されている。絶縁保護膜３７は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、或いはＳｉＮといったシリコン化合物によって構成されている。
【００１９】
更に、埋込半導体領域３５，３６それぞれの外側（ストライプメサ構造３４に接する側の反対側）における主面２０ａ上には、樹脂層３８が設けられている。樹脂層３８は、例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、或いはＡＬポリマー（旭硝子株式会社製）等のポリマーによって構成されている。樹脂層３８の厚さは、埋込半導体領域３５，３６と絶縁保護膜３７との合計厚さにほぼ等しく、埋込半導体領域３５，３６上の絶縁保護膜３７表面から樹脂層３８の表面にかけて、ほぼ平坦となっている。なお、一実施例では、樹脂層３８の厚さは２μｍ〜３μｍである。
【００２０】
ストライプメサ構造３４上には絶縁保護膜３７の開口が形成されており、該開口を覆うように電極４０（第１の電極）が形成されている。電極４０は、ｐ型半導体領域３３のｐ型コンタクト層とオーミック接触を成しており、例えば、Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕといった積層構造やＰｔから成る単一層によって構成される下層と、ＴｉＷ／ＡｕやＴｉ／Ｐｔ／Ａｕといった積層構造によって構成される上層とを含む。図１に示されるように、電極４０は、第１の光半導体素子部３０のストライプメサ構造３４上においてＸ軸方向に延びた形状を有している。電極４０は、基板２０の裏面２０ｂ上に形成された電極４１と協働して、活性層３２に駆動電流を供給する。
【００２１】
また、電極４０の近傍には、ボンディングパッド４２が設けられている。ボンディングパッド４２は、樹脂層３８上に形成されており、バリア金属層４２ａとＡｕメッキ層４２ｂとを含む。バリア金属層４２ａは、例えばＴｉＷ／ＡｕやＴｉ／Ｐｔ／Ａｕといった積層構造によって構成され、電極４０の上層を形成する際に同時に形成される。なお、バリア金属層４２ａは、電極４０に向けて延びる配線部分４２ｃを含んでおり、該配線部分４２ｃは電極４０と接続されている。図２に示されるボンディングパッド４２の高さＨ１（すなわち、裏面２０ｂからＡｕメッキ層４２ｂの上面までの距離）は、例えば１００μｍ〜２００μｍである。
【００２２】
なお、電極４０を挟んでボンディングパッド４２とは反対側の樹脂層３８上には、ダミーのパッド４３が形成されている。パッド４３は、ボンディングパッド４２と同様にバリア金属層４３ａとＡｕメッキ層４３ｂとを含んでおり、その平面形状や主面２０ａからの高さは、ボンディングパッド４２と同じである。このようなパッド４３が設けられることによって、光導波路部分（ストライプメサ構造３４）よりも高い構造物が光導波路部分の左右に設けられることとなるので、後述する積層工程において、スペーサーが光導波路部分に接触することを避け、光導波路部分を好適に保護することができる。また、このように高さが揃った構造物（パッド４２，４３）が光導波路部分の左右に設けられることにより、後述する積層工程においてスペーサーを積層する際に、光導波路と交差する方向におけるスペーサーと半導体光集積素子アレイとの平行性を保つことができる。また、ボンディングパッド４２に対し、光導波路部分に関して左右対称となる構造物であるパッド４３が設けられることにより、半導体光集積素子１０における機械的応力のバランスを取ることができる。
【００２３】
基板２０の裏面２０ｂ上の全面には、電極４１が設けられている。電極４１は、基板２０とオーミック接触を成しており、例えばＡｕＧｅ／Ａｕや、ＡｕＧｅ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕといった積層構造を有している。
【００２４】
図３（ｂ）に示されるように、第２の光半導体素子部５０は、基板２０の主面２０ａ上に結晶成長したｎ型半導体領域５１と、ｎ型半導体領域５１上に結晶成長したコア層（第２の光導波層）５２と、コア層５２上に結晶成長したｐ型半導体領域５３とを有している。ｎ型半導体領域５１は、例えばｎ型ＩｎＰを主に含んで構成され、コア層５２を導波する光に対して下部クラッドとして機能する。ｐ型半導体領域５３は、例えばｐ型ＩｎＰを主に含んで構成され、コア層５２を導波する光に対して上部クラッドとして機能する。また、ｐ型半導体領域５３には、後述する電極６０とのオーミック接触を行うためのｐ型コンタクト層が含まれている。ｐ型コンタクト層は、例えば高濃度のｐ型ＩｎＧａＡｓからなる。
【００２５】
コア層５２は、第１の光半導体素子部５０において生成されたレーザ光を導波するとともに、このレーザ光を変調する層である。コア層５２は、例えばバンドギャップ波長１．３３μｍの単一ＩｎＧａＡｓＰ層から成ってもよい。或いは、コア層５２は、バンドギャップ波長１．４８μｍのＡｌＧａＩｎＡｓ井戸層と、ＡｌＩｎＡｓバリア層とが交互に積層された多重量子井戸構造（ＭＱＷ）から成ってもよい。
【００２６】
ｎ型半導体領域５１、コア層５２、及びｐ型半導体領域５３は、図３（ｂ）に示されるように、光導波路となる部分を残して他の部分が除去されたストライプメサ構造５４（第２のストライプメサ構造）を構成している。このストライプメサ構造５４は、Ｘ軸方向に延びる一対の側面５４ａ及び５４ｂを有している。ストライプメサ構造５４に含まれるコア層５２は、Ｘ軸方向に延びる光導波軸線Ｌ（図１を参照）のうち、第１の光半導体素子部３０に含まれる部分を除く部分を包含する。主面２０ａ上において、このストライプメサ構造５４の両側にはトレンチ（溝）５５，５６が形成されている。トレンチ５５，５６は、Ｘ軸方向に沿って延びており、そのＹ軸方向の幅は例えば１μｍ〜５μｍである。また、トレンチ５５，５６の深さは例えば２μｍ〜４μｍであり、一実施例では基板２０の主面２０ａに達する。なお、トレンチ５５，５６の内壁面および底面からその外側のｐ型半導体領域５３上にわたって、絶縁保護膜５７が形成されている。絶縁保護膜５７は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、或いはＳｉＮといったシリコン化合物によって構成されている。
【００２７】
ストライプメサ構造５４の側面５４ａ及び５４ｂは、樹脂層３８によって埋め込まれている。具体的には、樹脂層３８は、トレンチ５５，５６を満たしており、更に、トレンチ５５，５６の外側のｐ型半導体領域５３上にわたって層状に形成されている。樹脂層３８は、前述した第１の光半導体素子部３０の樹脂層３８と同じ樹脂材料によって構成されており、その厚さは、第１の光半導体素子部３０の樹脂層３８とほぼ同じである。但し、第２の光半導体素子部５０では、第１の光半導体素子部３０とは異なり樹脂層３８がｐ型半導体領域５３上に形成されているので、裏面２０ｂを基準とする樹脂層３８の表面の高さは、第１の光半導体素子部３０における樹脂層３８の表面の高さより高くなっている。
【００２８】
ストライプメサ構造５４上には、樹脂層３８の開口３８ａが形成されており、該開口３８ａを覆うように電極６０（第２の電極）が形成されている。電極６０は、ｐ型半導体領域５３のｐ型コンタクト層とオーミック接触を成しており、第１の光半導体素子部３０の電極４０と同様の層構造を有している。図１に示されるように、電極６０は、第２の光半導体素子部５０のストライプメサ構造５４上においてＸ軸方向に延びた形状を有している。電極６０は、基板２０の裏面２０ｂ上に形成された電極４１と協働して、コア層５２に変調電流を供給する。
【００２９】
電極６０の近傍には、ボンディングパッド６２が設けられている。ボンディングパッド６２は、樹脂層３８上に形成されており、バリア金属層６２ａ、Ａｕメッキ層６２ｂ、及び配線部分６２ｃを含む。なお、バリア金属層６２ａ、Ａｕメッキ層６２ｂ、及び配線部分６２ｃの構成は、第１の光半導体素子部３０のバリア金属層４２ａ、Ａｕメッキ層４２ｂ、及び配線部分４２ｃの構成と同様である。また、ボンディングパッド６２の厚さは、第１の光半導体素子部３０のボンディングパッド４２の厚さとほぼ等しい。但し、図２に示されるボンディングパッド６２の高さＨ２（裏面２０ｂからＡｕメッキ層６２ｂの上面までの距離）は、第１の光半導体素子部３０における高さＨ１より高い。
【００３０】
なお、電極６０を挟んでボンディングパッド６２とは反対側の樹脂層３８上には、ダミーのパッド６３が形成されている。パッド６３は、ボンディングパッド６２と同様にバリア金属層６３ａとＡｕメッキ層６３ｂとを含んでおり、その平面形状や主面２０ａからの高さは、ボンディングパッド６２と同じである。
【００３１】
光導波軸線Ｌと交差する第１の光半導体素子部３０の端面３０ａ上には、反射膜４４が形成されている。また、光導波軸線Ｌと交差する第２の光半導体素子部５０の端面５０ａ上には、反射膜６４が形成されている。反射膜４４及び６４は、例えばＴｉＯＮ／ＭｇＦ２やＴｉＯ２／ＳｉＯ２といった積層構造、或いは単一のＳｉＮ層によって好適に構成される。
【００３２】
以上のような構成を備える半導体光集積素子１０を製造する方法について説明する。図４は、半導体光集積素子１０の製造方法の例を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、基板２０となるウエハ上に、Ｘ軸方向（第１の方向）及びＹ軸方向（第２の方向）に並ぶ複数の半導体光集積素子構造を形成する（素子形成工程Ｓ１１）。各半導体光集積素子構造の作製過程は以下の通りである。
【００３４】
まず、基板２０となるウエハの主面上に、第１の光半導体素子部３０のｎ型半導体領域３１、活性層３２、及びｐ型半導体領域３３を順に成長させる。次に、主面上のうち第２の光半導体素子部５０となる領域上に形成されたｎ型半導体領域３１、活性層３２、及びｐ型半導体領域３３を、エッチングにより除去する。そして、第２の光半導体素子部５０のｎ型半導体領域５１、コア層５２、及びｐ型半導体領域５３を、主面の該領域上に選択的に成長させる（バットジョイント）。
【００３５】
続いて、第１の光半導体素子部３０のｎ型半導体領域３１、活性層３２、及びｐ型半導体領域３３をエッチングすることによりストライプメサ構造３４を形成し、該エッチングによって露出したウエハの主面上に埋込半導体領域３５，３６を成長させる。このとき、埋込半導体領域３５，３６の成長の為に、ストライプメサ構造３４の両側の比較的広い領域がエッチングされる。一方、第２の光半導体素子部５０のｎ型半導体領域５１、コア層５２、及びｐ型半導体領域５３をエッチングしてトレンチ５５，５６を形成することにより、ストライプメサ構造５４を形成する。このように、比較的狭いトレンチ５５，５６によってストライプメサ構造５４を形成するのは、この後の工程においてトレンチ５５，５６を埋め込む樹脂層３８の熱処理時における収縮量を小さくし、更にその後に形成される電極６０や配線部分６２ｃの剥がれを回避する為である。なお、ストライプメサ構造３４を形成するためのエッチング、及びストライプメサ構造５４を形成するためのエッチングとしては、良好な光の伝搬特性を得る為に、垂直性の高い形状および平滑な表面が得られるドライエッチング（例えば、誘導結合プラズマエッチング）が好ましい。
【００３６】
そして、絶縁保護膜３７，５７を形成したのち、ウエハ上の全面に樹脂層３８を塗布する。その後、ストライプメサ構造３４，５４上の樹脂層３８及び絶縁保護膜３７，５７に開口を形成し、電極４０，６０およびバリア金属層４２ａ，６２ａを形成したのち、Ａｕメッキ層４２ｂ，６２ｂを形成する。樹脂層３８に対する開口の形成は、例えばＣＦ４ガスやＯ２ガス等を用いたプラズマエッチングにより好適に行われる。また、電極４０，６０およびバリア金属層４２ａ，６２ａの形成は、例えばリスクオフ法により好適に行われる。
【００３７】
続いて、ウエハをＹ軸方向に沿って切断することにより、二以上の半導体光集積素子をそれぞれ含む棒状の複数の半導体光集積素子アレイを形成する（切断工程Ｓ１２）。なお、この工程において、Ｘ軸方向と交差する各半導体光集積素子アレイの端面（図１及び図２に示された端面３０ａ及び５０ａ）は、例えば劈開によって形成される。
【００３８】
続いて、複数の半導体光集積素子アレイと複数のスペーサーとを、ウエハの厚さ方向（すなわち図１〜図３に示されたＺ軸方向）に交互に積層して固定する（積層工程Ｓ１３）。複数のスペーサーは、例えばＳｉやセラミック等からなる棒状の部材であり、そのＸ軸方向の幅は半導体光集積素子アレイとほぼ等しく、Ｙ軸方向の長さは半導体光集積素子アレイよりも長い。続いて、半導体光集積素子アレイの端面上に、図１及び図２に示された反射膜４４及び６４を形成する（膜形成工程Ｓ１４）。反射膜４４及び６４は、例えば膜材料を蒸着することによって好適に形成される。
【００３９】
以上の工程を経た後、半導体光集積素子アレイをチップ状に切断することにより、図１〜図３に示された半導体光集積素子１０が完成する。
【００４０】
ここで、図５は、本実施形態の積層工程Ｓ１３及び膜形成工程Ｓ１４において、半導体光集積素子アレイ７０及びスペーサー８０が交互に積層された様子を示す断面図であり、光導波方向（Ｘ軸方向）に沿った側断面を示している。また、図６は、複数の半導体光集積素子アレイ７０のうち、一つの半導体光集積素子アレイ７０と、その半導体光集積素子アレイ７０に隣接するスペーサー８０とを拡大して示す断面図である。
【００４１】
図５及び図６に示されるように、積層工程Ｓ１３では、複数の半導体光集積素子アレイ７０と複数のスペーサー８０とが、ウエハ（基板２０）の厚さ方向に交互に積層して固定される。そして、各スペーサー８０の一方の側面８０ａは、該側面８０ａと対向する半導体光集積素子アレイ７０の裏面上に設けられた電極４１と接触する。また、他方の側面８０ｂは、該側面８０ｂと対向する半導体光集積素子アレイ７０のボンディングパッド６２及びパッド６３（図１を参照）と接触する。
【００４２】
ここで、本実施形態の複数のスペーサー８０のそれぞれは、可動部８１を有している。可動部８１は、スペーサー８０の側面８０ｂにおいてボンディングパッド４２及びパッド４３と対向する部分であり、スペーサー８０と同じ材料、例えばＳｉやセラミックからなる。可動部８１は、スペーサー８０の側面８０ｂから突出しており、また、側面８０ｂに形成された凹部８０ｃに対し、スペーサー８０の厚さ方向に変位（摺動）可能な状態で嵌合している。これにより、可動部８１は、突出方向（Ｚ軸方向）に沿って変位可能となっている。また、該凹部８０ｃ内には例えばバネといった弾性部材８２が設けられており、可動部８１は、突出方向（Ｚ軸方向）に沿って弾性的に変位することができる。弾性部材８２の一端は、スペーサー８０の側面８０ａ側に設けられた固定部８３によってスペーサー８０に固定されている。
【００４３】
図５及び図６に示されるように、この可動部８１は、複数の半導体光集積素子アレイ７０と複数のスペーサー８０とが交互に積層された状態において、対向する半導体光集積素子アレイ７０のボンディングパッド４２及びパッド４３と接触する。なお、Ｘ軸方向における可動部８１の外側の側面８１ａは、該方向におけるボンディングパッド４２の外側の側面４２ｄ、及びパッド４３の外側の側面（不図示）に対して面一となっていることが好ましい。
【００４４】
図７は、一つの半導体光集積素子アレイ７０の平面図であり、図１〜図３に示された半導体光集積素子１０に各々相当する複数の構造部分９０が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。そして、図７には、スペーサー８０の可動部８１の位置及び大きさを示す仮想線が併せて示されている。同図に示されるように、可動部８１はＹ軸方向（すなわちスペーサ８０の長手方向）に延びており、複数の構造部分９０のボンディングパッド４２及びパッド４３に対して一つの可動部８１が接触する。なお、Ｙ軸方向における可動部８１の長さＬ１は、図中の距離Ｌ２よりも長いことが好ましい。ここで、距離Ｌ２は、Ｙ軸方向における半導体光集積素子アレイ７０の一端に位置する半導体光集積素子（構造部分９０）のボンディングパッド４２のＹ軸方向外側の側面から、Ｙ軸方向における半導体光集積素子アレイ７０の他端に位置する半導体光集積素子（構造部分９０）のボンディングパッド４２のＹ軸方向外側の側面までの距離である。
【００４５】
再び図５及び図６を参照すると、膜形成工程Ｓ１４において、反射膜４４は、半導体光集積素子アレイ７０の端面３０ａ上、ボンディングパッド４２の側面４２ｄ上、及び可動部８１の側面８１ａ上にわたって形成される。また、反射膜６４は、半導体光集積素子アレイ７０の端面５０ａ上、及びボンディングパッド６２の側面６２ｄ上にわたって形成される。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態による半導体光集積素子の製造方法では、基板２０の裏面２０ｂを基準とするボンディングパッド４２の高さＨ１が、ボンディングパッド６２の高さＨ２より低くなっている。これは、ストライプメサ構造３４及び５４それぞれの両側のエッチング面積が互いに大きく異なるので、樹脂層３８を均一に平坦化することが難しいことに起因する。そして、図８に示されるように、このような半導体光集積素子アレイ７０を通常のスペーサー１００を用いて固定すると、ボンディングパッド４２とスペーサー１００との間に隙間Ａが生じるので、半導体光集積素子アレイ７０を安定して固定することが難しくなる。また、ボンディングパッド４２上に膜材料が回り込み、ボンディングパッド４２の表面が反射膜４４によって覆われてしまうおそれがある。このようにボンディングパッド４２の表面が反射膜４４によって覆われると、ボンディングパッド４２へのワイヤボンディングが困難となる。
【００４７】
これに対し、本実施形態の製造方法では、複数のスペーサー８０においてボンディングパッド４２と対向する可動部８１が、ボンディングパッド４２に向けて突出しており、且つ突出方向（Ｚ軸方向）に変位可能となっている。これにより、積層工程Ｓ１３において複数の半導体光集積素子アレイ７０と複数のスペーサー８０とを交互に積層したときに、当該可動部８１がボンディングパッド４２に向けて突出してボンディングパッド４２と接触することができ、ボンディングパッド４２とスペーサー８０との間に隙間が生じることを防止できる。特に、可動部８１が突出方向（Ｚ軸方向）に変位可能であることによって、可動部８１の突出の度合いを調整することができ、可動部８１がボンディングパッド４２に届かない、或いは可動部８１が突出し過ぎてスペーサー８０が半導体光集積素子アレイ７０に対して傾いてしまうといった不都合を防ぐことができる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、半導体光集積素子アレイ７０の端面３０ａに反射膜４４及び６４を形成する際に、半導体光集積素子アレイ７０を安定して固定することができ、且つボンディングパッド４２上への膜材料の回り込みを低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態のように、複数のスペーサー８０の可動部８１は、ボンディングパッド４２に向けて弾性的に突出可能であることが好ましい。このような構成によって、可動部８１の突出の度合いを容易に調整することができ、ボンディングパッド４２とスペーサー８０との間に隙間が生じることを好適に防止できる。
【００４９】
また、本実施形態のように、可動部８１のＹ軸方向の長さＬ１は、図７に示された長さＬ２よりも長いことが好ましい。これにより、Ｙ軸方向における可動部８１とボンディングパッド４２との相対位置の許容誤差（すなわち、スペーサー８０の長手方向におけるズレの許容量）を確保することができる。
【００５０】
本発明による半導体光集積素子の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、第１の光半導体素子部として半導体レーザ素子を例示し、第２の光半導体素子部として半導体光変調素子を例示したが、本発明の第１及び第２の光半導体素子部としては、これらに限らず光導波路構造を有する種々の半導体光素子を適用できる。
【００５１】
また、上述した実施形態では、可動部８１は弾性的に変位可能なように構成されているが、可動部８１の突き出し量は、例えばスペーサー８０の側面８０ａ側に螺合された抑えネジによって調節されてもよい。
【００５２】
また、上述した実施形態では、半導体光集積素子アレイ７０の端面３０ａ，５０ａ上に反射膜４４，６４を成膜しているが、本発明は、半導体光集積素子アレイの端面上に反射防止膜を成膜する場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…半導体光集積素子、２０…基板、３０…第１の光半導体素子部、３０ａ，５０ａ…端面、３１，５１…ｎ型半導体領域、３２…活性層、３３，５３…ｐ型半導体領域、３４，５４…ストライプメサ構造、３４ａ，３４ｂ，５４ａ，５４ｂ…側面、３５，３６…埋込半導体領域、３７，５７…絶縁保護膜、３８…樹脂層、３８ａ…開口、４０，６０…電極、４１…電極、４２，６２…ボンディングパッド、４２ａ，６２ａ…バリア金属層、４２ｂ，６２ｂ…メッキ層、４２ｃ，６２ｃ…配線部分、４２ｄ，６２ｄ…側面、４３，６３…パッド、４３ａ，６３ａ…バリア金属層、４３ｂ，６３ｂ…メッキ層、４４，６４…反射膜、５０…第２の光半導体素子部、５２…コア層、５５，５６…トレンチ、７０…半導体光集積素子アレイ、８０…スペーサー、８０ａ，８０ｂ…側面、８０ｃ…凹部、８１…可動部、８１ａ…側面、８２…弾性部材、８３…固定部、Ｌ…光導波軸線。
【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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