(57)【要約】【課題】所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、ヒータの材料に非金属を用いることから高い信頼性を得る。【解決手段】光半導体装置は、光導波路１１と、光導波路１１の温度を調節するヒータ１０とを備えており、ヒータ１０は、ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層１３と、ゲルマニウム層１３と電気的に接続された電極１５とを有して構成される。【選択図】図８
2017146364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路と、
前記光導波路の温度を調節するヒータと
を備えており、
前記ヒータは、
ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、
前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極と
を含むことを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記ゲルマニウム層は、ｎ型又はｐ型の導電型とされていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記光導波路を有する半導体層を更に含み、
前記半導体層の一部の領域に前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記領域に形成された溝を埋め込むように前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光半導体装置。
【請求項５】
前記領域上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記光導波路上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光半導体装置。
【請求項７】
前記光導波路と並んで前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項８】
前記光導波路と並んで半導体層が設けられており、
前記半導体層に形成された溝を埋め込むように前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光半導体装置。
【請求項９】
前記光導波路と並んで半導体層が設けられており、
前記半導体層上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記光導波路上に前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項１１】
前記光導波路は、細線型光導波路と隣接するリング型光導波路であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光半導体装置。
【請求項１２】
第１の光素子集積基板と第２の光素子集積基板とが光学的に接続されてなる光半導体モジュールであって、
前記第１の光素子集積基板は、発振波長の異なる複数のレーザと、前記各レーザに対応した複数の光変調器と、光合波器とを有し、
前記第２の光素子集積基板は、前記各レーザに対応した複数の光分波器と、前記各光分波器の対応した複数の受光器とを有し、
前記光変調器及び前記光分波器の少なくとも一方は、
ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、
前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極と
を備えたヒータを含むことを特徴とする光半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置及び光半導体モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、サーバＣＰＵ間のデータ伝送量の増大に伴い、従来のＣｕ配線を用いた電気信号による伝送での対応が限界に近づきつつある。このボトルネックを解消するためには、光インターコネクト、即ち光信号によるデータ伝送が必要とされる。高速データ伝送のためには、光送受信に必要となる光送信器、光変調器、受信器等の各種光コンポーネントを基板上に集積化することが求められる。
【０００３】
また、データ伝送帯域の増大の要請及び光集積素子の小型化の要請を同時に実現する技術として波長多重伝送（ＷＤＭ）技術があり、その研究開発が活発化している。ＷＤＭ技術では、異なる波長の光を制御する合波器及び分波器（合分波器）を集積し、その高精度化が必要とされる。同時に、高速信号処理を実現するためには、電気信号配線による伝送帯域のボトルネックを解消すべく、光集積素子をＣＰＵの近傍に配置する必要がある。
【０００４】
ところが、光集積素子をＣＰＵに近接させると、ＣＰＵで発生した熱が光集積素子に伝搬し、光集積素子を構成する材料の屈折率が変動する。この変動は、特に合分波器の特性（合分波特性）に影響を与える。そこで、合分波器を構成する光導波路の近傍に熱源（ヒータ）を配置し、ヒータに導通させる電流を調節することにより発生熱を制御して、周辺温度の変動による合分波特性の変動を制御する手法が一般に適用されている。
【０００５】
例えば、非特許文献１では、金属（例えばＴｉ）で構成されるヒータが酸化膜を介して配置された構造が提案されている。一方、金属は長時間、高温下での通電によるエレクトロマイグレーション現象によって信頼性が劣化するという懸念がある。そこで、通電によるヒータの劣化を防止するために、非特許文献２では、非金属であるＳｉ層を高濃度にｎ型ドープした領域（配線）をリング型共振器の近傍に配置し、合分波特性を制御する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】P. Dong et al., Optics Express (2010), 20298
【非特許文献１】M. R. Watts et al., CLEO (2009), CPDB10
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光集積素子には、その制御回路における電圧に制限がある。そのため、ヒータに印加できる電圧にも制限がある。このような条件下でヒータの熱量をできるだけ大きくすることが求められており、そのためには、ヒータの電気抵抗を低下させることが必要となる。ｎ型Ｓｉの抵抗率は、例えば、キャリア濃度が１×１０20／ｃｍ3の場合、８００μΩ・ｃｍ程度である。この値は、例えば、金属であるＴｉの４２μΩ・ｃｍに比較して約２０倍程度高い。その結果、非特許文献２では、ＦＳＲ（Free Spectral Range）分の共振波長の移動に必要とされる電圧は１１Ｖと高値になっている。従って、高い信頼性を確保でき、且つ低電圧動作のための抵抗率の低い材料が必要とされていた。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヒータの材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作を可能とする光半導体装置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】
【０００９】
１つの態様では、光半導体装置は、光導波路と、前記光導波路の温度を調節するヒータとを備えており、前記ヒータは、ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極とを含む。
【００１０】
１つの態様では、光半導体モジュールは、第１の光素子集積基板と第２の光素子集積基板とが光学的に接続されてなる光半導体モジュールであって、前記第１の光素子集積基板は、発振波長の異なる複数のレーザと、前記各レーザに対応した複数の光変調器と、光合波器とを有し、前記第２の光素子集積基板は、前記各レーザに対応した複数の光分波器と、前記各光分波器の対応した複数の受光器とを有し、前記光変調器及び前記光分波器の少なくとも一方は、ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極とを備えたヒータを含む。
【発明の効果】
【００１１】
上記の諸態様によれば、ヒータの材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図２】図１に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図３】図２に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図４】図３に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図５】図４に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図６】図５に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図７】図６に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図８】図７に引き続き、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。
【図９】第１の実施形態の変形例による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図１１】第２の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図１２】第３の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図１３】第３の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図１４】第３の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図１５】第４の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図１６】第４の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図１７】第４の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図１８】第５の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図１９】第５の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２０】第５の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２１】第５の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２２】第６の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図である。
【図２３】第６の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２４】第６の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２５】第６の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図２６】第７の実施形態による光半導体モジュールの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態では、熱源（ヒータ）を備えた光半導体装置を開示する。本実施形態では、光半導体装置の構成をその製造方法と共に説明する。図１〜図８は、第１の実施形態による光半導体装置の製造方法を工程順に示す模式図である。図１〜図４，図６〜図８において、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図５は、破線Ｉ−Ｉ'に対応した断面図である。
【００１４】
先ず、図１に示すように、リブ型の光導波路１１及びヒータ領域１２を一体形成する。
詳細には、シリコン基板１ａ上にシリコン酸化膜１ｂを介してシリコン層１ｃが設けられたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板１を用意する。例えば、シリコン酸化膜１ｂの厚みは３μｍ程度、シリコン層１ｃの厚みは２２０ｎｍ程度である。シリコン酸化膜１ｂの表面の面方位は、例えば（００１）である。シリコン層１ｃを２回のリソグラフィー及びドライエッチングで加工する。例えば、１回目のリソグラフィー及びドライエッチングにより、シリコン酸化膜１ｂ上でシリコン層１ｃを所定の島状に加工する。次に、２回目のリソグラフィー及びドライエッチングにより、シリコンが所定の厚み、例えば５０ｎｍ程度に残存するように除去する。以上により、リブ型の光導波路１１及びヒータ領域１２が一体形成される。例えば、光導波路１１の幅を０．４μｍ程度、ヒータ領域１２の幅を５μｍ程度で長さを２００μｍ程度とする。
【００１５】
続いて、図２に示すように、選択成長用マスク２を形成し、ヒータ領域１２に溝１２ａを形成する。
詳細には、シリコン層１ｃを覆うようにＳＯＩ基板１の全面に絶縁材料、例えばシリコン酸化物であるＴＥＯＳを１００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、ＴＥＯＳ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、ＴＥＯＳにおいて下層のヒータ領域１２の上面に相当する部位を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、ＴＥＯＳ及びヒータ領域１２をドライエッチングする。以上により、ヒータ領域１２には深さ２００ｎｍ程度の溝１２ａが形成されと共に、溝１２ａを露出させる開口２ａを有する選択成長用マスク２が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００１６】
続いて、図３に示すように、溝１２ａを埋め込むようにゲルマニウム（Ｇｅ）層１３を形成する。
詳細には、減圧化学気層成長（ＬＰ−ＣＶＤ）装置にＳＯＩ基板１を導入し、Ｇｅをエピタキシャル成長する。Ｇｅの成膜には、原料ガスとしてＧｅＨ4、キャリアガスとしてＨ2を適用する。シリコン層１ｃ上には選択成長用マスク２が形成されていることから、選択成長用マスク２の開口２ａから露出する溝１２ａを埋め込むようにＧｅが成長し、Ｇｅ層１３が形成される。Ｇｅ層１３は、例えば２００ｎｍ程度の厚みに形成する。Ｇｅ層１３としては、Ｇｅを主成分とする層であれば良い。例えば、スズ（Ｓｎ）を１０％程度含有するＧｅ−Ｓｎ合金層や、シリコン（Ｓｉ）を１０％程度含有するＧｅ−Ｓｉ層を形成することも可能である。
【００１７】
続いて、図４に示すように、スルー酸化膜３及びレジストマスク４を形成する。
詳細には、ＬＰ−ＣＶＤ装置からＳＯＩ基板１を取り出した後、選択成長用マスク２の開口２ａから露出するＧｅ層１３の上面を覆うように、選択成長用マスク２上にイオン注入用のスルー酸化膜３を、例えばプラズマＣＶＤ（Ｐ−ＣＶＤ）法により１０ｎｍ程度成膜する。次に、全面にレジストを塗布し、選択成長用マスク２の開口２ａの部分のみを露出するように、露光及び現像を行う。これにより、開口４ａを有するレジストマスク４が形成される。
【００１８】
続いて、図５に示すように、Ｇｅ層１３に不純物を導入する。
詳細には、ＳＯＩ基板１をイオン注入装置に導入し、レジストマスク４の開口４ａで露出するＧｅ層１３上のスルー酸化膜３からＧｅ層１３内に、不純物、ここではｎ型不純物であるリン（Ｐ）をイオン注入する。ｎ型不純物としては、Ｐの代わりに砒素（Ａｓ）を用いても良い。イオン注入の条件としては、Ｇｅ層１３の所期の低抵抗化を実現すべく、１×１０15／ｃｍ2以上の高ドーズ量、例えば５×１０15／ｃｍ2のドーズ量とし、加速電圧を２０ｋｅＶとする。なお、ｎ型不純物の代わりに、例えばホウ素（Ｂ）等のｐ型不純物をＧｅ層１３に対して高濃度に導入するようにしても良い。
【００１９】
なお、Ｇｅ層１３への不純物の導入は、イオン注入法を用いる代わりに、例えばＧｅ層１３を形成する際に、ＬＰ−ＣＶＤ装置に不純物を導入し、Ｇｅ層１３内に不純物をドープするようにしても良い。
【００２０】
続いて、図６に示すように、レジストマスク４の除去、Ｐイオンの活性化アニール、スルー酸化膜３の除去を行った後に、絶縁層１４を形成する。
詳細には、ＳＯＩ基板１をイオン注入装置から取り出し、レジストマスク４を、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去する。次に、ＳＯＩ基板１をＲＴＡ(Rapid thermal annealing)装置に導入し、Ｇｅ層１３に導入されたＰイオンの活性化アニールを行う。活性化アニールは、Ｇｅ層１３の所期の低抵抗化を実現すべく、７００℃以上、例えば、７００℃程度〜８００℃程度、１分間程度の条件で行う。この活性化アニールにより、Ｇｅ層１３中のキャリア濃度は、１×１０20／ｃｍ3程度となる。次に、スルー酸化膜３を、希フッ酸（ＤＨＦ）を用いたウェット処理により除去する。その後、ＳＯＩ基板１をＰ−ＣＶＤ装置に導入し、全面に、層間絶縁膜又はクラッド層となる絶縁層１４を１μｍ程度の厚みに堆積する。
【００２１】
続いて、図７に示すように、絶縁層１４にコンタクト孔１４ａを形成する。
詳細には、絶縁層１４上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、絶縁層１４のコンタクト孔の形成部位を開口するレジストマスクを形成する。ＳＯＩ基板１をＩＣＰ−ＲＩＥ(Inductive coupled plasma reactive ion etching)装置に導入し、レジストマスクを用いて絶縁層１４をドライエッチングする。これにより、絶縁層１４にコンタクト孔１４ａが形成される。コンタクト孔１４ａは通常、ヒータの１つのユニットに対して２個形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００２２】
続いて、図８に示すように、電極１５を形成する。なお、図８（ａ）では、絶縁層１４の図示を省略している。
詳細には、ＳＯＩ基板１をスパッタリング装置に導入し、コンタクト孔１４ａを埋め込むように絶縁層１３上に導電物、ここでは例えばアルミニウム（Ａｌ）を５００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、Ａｌ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、Ａｌの電極形成部位を開口するレジストマスクを形成する。ＳＯＩ基板１をＩＣＰ−ＲＩＥ装置に導入し、レジストマスクを用いて絶縁層１３でＡｌをドライエッチングする。その後、絶縁層１３上に、コンタクト孔１４ａを埋め込んでＧｅ層１３と電気的に接続された電極１５が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００２３】
以上により、光導波路１１及びこれに近接するヒータ１０を備えた光半導体装置が形成される。ヒータ１０は、光導波路１１の周辺の温度変動の影響を抑えるべく、光導波路１１を所期の温度に調節して屈折率を制御するものである。
【００２４】
本実施形態のヒータ１０では、Ｇｅ層１３のｎ型キャリア濃度が１×１０20／ｃｍ3程度である場合、その抵抗率は４００μΩ・ｃｍ程度となる。これに対して、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）では、上述したように、ｎ型キャリア濃度が１×１０20／ｃｍ3程度である場合、その抵抗率は８００μΩ・ｃｍ程度となる。本実施形態では、その断面積及び長さが従来のヒータと等しい条件下では、従来のヒータと比較して抵抗値が半減する。その結果、ヒータへの印加電圧が本実施形態及び従来例で一定の場合、本実施形態のヒータ１０における発生熱量が従来のヒータと比較して約２倍になる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ヒータ１０の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００２６】
（第１の実施形態の変形例）
ここで、第１の実施形態の変形例について説明する。本例では、第１の実施形態と同様に、ヒータを備えた光半導体装置を開示するが、ヒータの形成部位が異なる点で相違する。図９は、第１の実施形態の変形例による光半導体装置の構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図９（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。なお、第１の実施形態の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２７】
本例においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１及びリング型光導波路２２が形成されている。リング型光導波路２２には、リブ型の光導波路２３及びヒータ２４が形成されている。リブ型の光導波路２３は、光共振器として機能するものであり、リング型光導波路２２の一周に亘って形成されている。
【００２８】
ヒータ２４は、光導波路２３の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、細線光導波路２１の近傍を除く円弧状に形成されている。ヒータ２４は、第１の実施形態のヒータ１０と同様に、ヒータ領域１２の溝１２ａを埋め込むＧｅ層１３が形成されており、Ｇｅ層１３に電極１５が電気的に接続されて構成されている。
【００２９】
リング型光導波路２２では、細線光導波路２１の近傍でヒータ２４の非形成領域を設けることにより、ヒータ２４の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。勿論、ヒータ２４をリング型光導波路２２の一周に亘って形成しても良い。
【００３０】
本例の光半導体装置は、第１の実施形態の図１〜図８と同様の諸工程により形成される。
図１と同様の工程では、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃがリソグラフィー及びドライエッチングにより加工され、細線光導波路２１と、リング型光導波路２２となる領域（リブ型の光導波路２３及びヒータ領域１２）が形成される。
【００３１】
本例のヒータ２４では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、リング型光導波路２２におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００３２】
本例によれば、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、ヒータ２４の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００３３】
（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の変形例と同様に、リング型光導波路にヒータを備えた光半導体装置を開示するが、その光導波路がリブ型ではなく細線状に形成されたものである点で相違する。図１０は、第２の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図１０（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。なお、第１の実施形態及び変形例等の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００３４】
本実施形態においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ３２が形成されている。細線光導波路３１は、光共振器として機能するものであり、円状の一周に亘って形成されている。
【００３５】
ヒータ３２は、細線光導波路３１の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、細線光導波路２１の近傍を除く細線光導波路３１の外側を囲むように円弧状に形成されている。細線光導波路２１の近傍でヒータ３２の非形成領域を設けることにより、ヒータ３２の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。ヒータ３２は、ヒータ領域３３に形成された溝３３ａを埋め込むＧｅ層１３が形成されており、Ｇｅ層１３に電極１５が電気的に接続されて構成されている。
【００３６】
本実施形態による光半導体装置を製造するには、先ず図１１（図１０の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面に相当する。）に示すように、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ領域３３を形成する。
詳細には、シリコン基板１ａ上にシリコン酸化膜１ｂを介してシリコン層１ｃが設けられたＳＯＩ基板１を用意する。例えば、シリコン酸化膜１ｂの厚みは３μｍ程度、シリコン層１ｃの厚みは２５０ｎｍ程度である。シリコン酸化膜１ｂの表面の面方位は、例えば（００１）である。シリコン層１ｃをリソグラフィー及びドライエッチングで分断加工する。これにより、シリコン酸化膜１ｂ上に、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ領域３３が形成される。ヒータ領域３３が第１の実施形態の図１のヒータ領域１２に対応しており、ヒータ領域３３にヒータ３２が形成される。
【００３７】
しかる後、第１の実施形態の図２〜図８と同様の諸工程を行う。以上により、図１０に示す光半導体装置が形成される。
【００３８】
本実施形態のヒータ３２では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、リング型の細線光導波路３１におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００３９】
本実施形態によれば、ヒータ３２の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００４０】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の変形例と同様に、リング型光導波路にヒータを備えた光半導体装置を開示するが、ヒータの構造が若干異なる点で相違する。図１２は、第３の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図１２（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。なお、第１の実施形態及び変形例等の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４１】
本実施形態においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１及びリング型光導波路２２が形成されている。リング型光導波路２２には、リブ型の光導波路２３及びヒータ４１が形成されている。リブ型の光導波路２３は、光共振器として機能するものであり、リング型光導波路２２の一周に亘って形成されている。
【００４２】
ヒータ４１は、光導波路２３の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、細線光導波路２１の近傍を除く円弧状に形成されている。ヒータ４１は、光導波路２３と一体形成されたヒータ領域４２の上面上にＧｅ層１３が形成されており、Ｇｅ層１３と電気的に接続される電極１５が形成されて構成されている。
【００４３】
リング型光導波路２２では、細線光導波路２１の近傍でヒータ４１の非形成領域を設けることにより、ヒータ４１の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。勿論、ヒータ４１をリング型光導波路２２の一周に亘って形成しても良い。
【００４４】
図１３〜図１４は、第３の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図１２（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面に相当する。
本実施形態による光半導体装置を製造するには、先ず、第１の実施形態の図１と同様の工程を行う。これにより、直線状の細線光導波路２１と、一体とされたリブ型の光導波路２３及びヒータ領域４２とを形成する。
【００４５】
続いて、図１３に示すように、選択成長用マスク４３を形成する。
詳細には、シリコン層１ｃを覆うようにＳＯＩ基板１の全面に絶縁材料、例えばシリコン酸化物であるＴＥＯＳを１００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、ＴＥＯＳ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、ＴＥＯＳにおいて下層のヒータ領域４２の上面に相当する部位を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、ＴＥＯＳをドライエッチングする。以上により、ヒータ領域４２の上面を露出させる開口４３ａを有する選択成長用マスク４３が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００４６】
続いて、図１４に示すように、Ｇｅ層１３を形成する。
詳細には、減圧化学気層成長（ＬＰ−ＣＶＤ）装置にＳＯＩ基板１を導入し、Ｇｅをエピタキシャル成長する。Ｇｅの成膜には、原料ガスとしてＧｅＨ4、キャリアガスとしてＨ2を適用する。シリコン層１ｃ上には選択成長用マスク４３が形成されていることから、選択成長用マスク４３の開口４３ａから露出するヒータ領域４２の上面上にＧｅが成長し、Ｇｅ層１３が形成される。Ｇｅ層１３は、例えば５００ｎｍ程度の厚みに形成する。
【００４７】
しかる後、第１の実施形態の図４〜図８と同様の諸工程を行う。以上により、図１２に示すように、本実施形態による光半導体装置が形成される。
【００４８】
本実施形態のヒータ４１では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、リング型光導波路２２におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００４９】
本実施形態によれば、ヒータ４１の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００５０】
（第４の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、リング型光導波路にヒータを備えた光半導体装置を開示するが、ヒータの構造が若干異なる点で相違する。図１５は、第４の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図１５（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。なお、第２の実施形態等の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５１】
本実施形態においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ５１が形成されている。細線光導波路３１は、光共振器として機能するものであり、円状の一周に亘って形成されている。
【００５２】
ヒータ５１は、細線光導波路３１の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、細線光導波路２１の近傍を除く細線光導波路３１の外側を囲むように円弧状に形成されている。細線光導波路２１の近傍でヒータ５１の非形成領域を設けることにより、ヒータ５１の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。ヒータ５１は、細線光導波路３１と並んで配されたヒータ領域５２の上面上にＧｅ層１３が形成されており、Ｇｅ層１３と電気的に接続される電極１５が形成されて構成されている。
【００５３】
図１６〜図１７は、第４の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図１５（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面に相当する。
本実施形態による光半導体装置を製造するには、先ず、第１の実施形態の図１と同様の工程を行う。これにより、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ領域５２が形成される。
【００５４】
続いて、図１６に示すように、選択成長用マスク５３を形成する。
詳細には、シリコン層１ｃを覆うようにＳＯＩ基板１の全面に絶縁材料、例えばシリコン酸化物であるＴＥＯＳを１００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、ＴＥＯＳ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、ＴＥＯＳにおいて下層のヒータ領域５２の上面に相当する部位を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、ＴＥＯＳをドライエッチングする。以上により、ヒータ領域５２の上面を露出させる開口５３ａを有する選択成長用マスク５３が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００５５】
続いて、図１７に示すように、Ｇｅ層１３を形成する。
詳細には、減圧化学気層成長（ＬＰ−ＣＶＤ）装置にＳＯＩ基板１を導入し、Ｇｅをエピタキシャル成長する。Ｇｅの成膜には、原料ガスとしてＧｅＨ4、キャリアガスとしてＨ2を適用する。シリコン層１ｃ上には選択成長用マスク５３が形成されていることから、選択成長用マスク５３の開口５３ａから露出するヒータ領域５２の上面上にＧｅが成長し、Ｇｅ層１３が形成される。Ｇｅ層１３は、例えば５００ｎｍ程度の厚みに形成する。
【００５６】
しかる後、第１の実施形態の図４〜図８と同様の諸工程を行う。以上により、図１５に示すように、本実施形態による光半導体装置が形成される。
【００５７】
本実施形態のヒータ５１では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、細線光導波路３１におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００５８】
本実施形態によれば、ヒータ５１の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００５９】
（第５の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の変形例と同様に、リング型光導波路にヒータを備えた光半導体装置を開示するが、ヒータの構造が若干異なる点で相違する。図１８は、第５の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。図１８（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。なお、第１の実施形態及び変形例等の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００６０】
本実施形態においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１及びリング型光導波路６１が形成されている。リング型光導波路６１には、リブ型の光導波路６２及びヒータ６３が形成されている。リブ型の光導波路６２は、光共振器として機能するものであり、リング型光導波路６１の一周に亘って形成されている。
【００６１】
ヒータ６３は、光導波路６２の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、光導波路６２の上面上で、細線光導波路２１の近傍を除く円弧状に形成されている。ヒータ６３は、光導波路６２の上面上のＧｅ層１３と電気的に接続される電極１５が形成されて構成されている。
【００６２】
リング型光導波路６１では、細線光導波路２１の近傍でＧｅ層１３の非形成領域を設けることにより、ヒータ６３の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。勿論、Ｇｅ層１３をリブ型の光導波路６２上の一周に亘って形成しても良い。
【００６３】
図１９〜図２１は、第５の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図１８（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面に相当する。
本実施形態による光半導体装置を製造するには、先ず、図１９（及び図１８）に示すように、直線状の細線光導波路２１及びリブ型の光導波路６２を形成する。
【００６４】
詳細には、シリコン基板１ａ上にシリコン酸化膜１ｂを介してシリコン層１ｃが設けられたＳＯＩ基板１を用意する。例えば、シリコン酸化膜１ｂの厚みは３μｍ程度、シリコン層１ｃの厚みは２２０ｎｍ程度である。シリコン酸化膜１ｂの表面の面方位は、例えば（００１）である。シリコン層１ｃをリソグラフィー及びドライエッチングで加工する。例えば、１回目のリソグラフィー及びドライエッチングにより、シリコン酸化膜１ｂ上でシリコン層１ｃを線状及びリング状の２つの部分に分断加工する。線状とされた部分は、細線光導波路２１となる。次に、２回目のリソグラフィー及びドライエッチングにより、リング状とされた部分を加工し、シリコンが所定の厚み、例えば５０ｎｍ程度に残存するように除去する。これにより、リブ型の光導波路６２が形成される。
【００６５】
続いて、図２０に示すように、選択成長用マスク６４を形成する。
詳細には、シリコン層１ｃを覆うようにＳＯＩ基板１の全面に絶縁材料、例えばシリコン酸化物であるＴＥＯＳを１００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、ＴＥＯＳ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、ＴＥＯＳにおいて下層の光導波路６２の上面に相当する部位（細線光導波路２１の近傍における部位を除く）を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、ＴＥＯＳをドライエッチングする。以上により、光導波路６２の上面を露出させる開口６４ａを有する選択成長用マスク６４が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００６６】
続いて、図２１に示すように、Ｇｅ層１３を形成する。
詳細には、減圧化学気層成長（ＬＰ−ＣＶＤ）装置にＳＯＩ基板１を導入し、Ｇｅをエピタキシャル成長する。Ｇｅの成膜には、原料ガスとしてＧｅＨ4、キャリアガスとしてＨ2を適用する。シリコン層１ｃ上には選択成長用マスク６４が形成されていることから、選択成長用マスク６４の開口６４ａから露出する光導波路６２の上面上にＧｅが成長し、Ｇｅ層１３が形成される。Ｇｅ層１３は、例えば５００ｎｍ程度の厚みに形成する。Ｇｅ層６４としては、Ｇｅを主成分とする層であれば良い。
【００６７】
しかる後、第１の実施形態の図４〜図８と同様の諸工程を行う。以上により、図１８に示すように、本実施形態による光半導体装置が形成される。
【００６８】
本実施形態のヒータ６３では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、リング型光導波路６１におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００６９】
本実施形態によれば、ヒータ６３の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００７０】
（第６の実施形態）
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、リング型光導波路にヒータを備えた光半導体装置を開示するが、ヒータの構造が若干異なる点で相違する。図２２は、第６の実施形態による光半導体装置の構成を示す模式図であり、図２２（ａ）では、図示の分り易さに配慮して、絶縁層１４及び電極１５の図示を省略している。（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面図である。なお、第２の実施形態等の光半導体装置と同じ構成部材等については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
【００７１】
本実施形態においては、ＳＯＩ基板１のシリコン層１ｃが加工されて、直線状の細線光導波路２１、リング型の細線光導波路３１、及びヒータ７１が形成されている。細線光導波路３１は、光共振器として機能するものであり、円状の一周に亘って形成されている。
【００７２】
ヒータ７１は、細線光導波路３１の温度を変えて屈折率を変化させ、共振波長を調節するものであり、細線光導波路３１の上面上で、細線光導波路２１の近傍を除く円弧状に形成されている。細線光導波路２１の近傍でＧｅ層１３の非形成領域を設けることにより、ヒータ７１の細線光導波路２１への影響の懸念が排除される。ヒータ７１は、細線光導波路３１の上面上のＧｅ層１３と電気的に接続される電極１５が形成されて構成されている。
【００７３】
図２３〜図２５は、第６の実施形態による光半導体装置の製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図２２（ａ）の破線Ｉ−Ｉ'に沿った断面に相当する。
本実施形態による光半導体装置を製造するには、先ず、図２３（及び図２２）に示すように、直線状の細線光導波路２１及びリング型の細線光導波路３１を形成する。
【００７４】
詳細には、シリコン基板１ａ上にシリコン酸化膜１ｂを介してシリコン層１ｃが設けられたＳＯＩ基板１を用意する。例えば、シリコン酸化膜１ｂの厚みは３μｍ程度、シリコン層１ｃの厚みは２５０ｎｍ程度である。シリコン酸化膜１ｂの表面の面方位は、例えば（００１）である。シリコン層１ｃをリソグラフィー及びドライエッチングで分断加工する。これにより、シリコン酸化膜１ｂ上に、直線状の細線光導波路２１及びリング型の細線光導波路３１が形成される。
【００７５】
続いて、図２４に示すように、選択成長用マスク７２を形成する。
詳細には、シリコン層１ｃを覆うようにＳＯＩ基板１の全面に絶縁材料、例えばシリコン酸化物であるＴＥＯＳを１００ｎｍ程度の厚みに堆積する。次に、ＴＥＯＳ上にレジストを塗布し、リソグラフィーにより、ＴＥＯＳにおいて下層の細線光導波路３１の上面に相当する部位（細線光導波路２１の近傍における部位を除く）を開口するレジストマスクを形成する。このレジストマスクを用いて、ＴＥＯＳをドライエッチングする。以上により、細線光導波路３１の上面を露出させる開口７２ａを有する選択成長用マスク７２が形成される。レジストマスクは、アッシング処理又は所定の薬液を用いたウェット処理により除去される。
【００７６】
続いて、図２５に示すように、Ｇｅ層１３を形成する。
詳細には、減圧化学気層成長（ＬＰ−ＣＶＤ）装置にＳＯＩ基板１を導入し、Ｇｅをエピタキシャル成長する。Ｇｅの成膜には、原料ガスとしてＧｅＨ4、キャリアガスとしてＨ2を適用する。シリコン層１ｃ上には選択成長用マスク７２が形成されていることから、選択成長用マスク７２の開口７２ａから露出する細線光導波路３１の上面上にＧｅが成長し、Ｇｅ層１３が形成される。Ｇｅ層７３は、例えば５００ｎｍ程度の厚みに形成する。Ｇｅ層１３としては、Ｇｅを主成分とする層であれば良い。例えば、スズ（Ｓｎ）を１０％程度含有するＧｅ−Ｓｎ合金層や、シリコン（Ｓｉ）を１０％程度含有するＧｅ−Ｓｉ層を形成することも可能である。
【００７７】
しかる後、第１の実施形態の図４〜図８と同様の諸工程を行う。以上により、図２２に示すように、本実施形態による光半導体装置が形成される。
【００７８】
本実施形態のヒータ７１では、従来のヒータ（本実施形態のＧｅ層に代わってＳｉ層を用いたもの）に比較して、リング型の細線光導波路３１におけるＦＳＲ分の共振波長の移動に必要とされる電圧だけシフトするための電圧を７割程度に低減することが可能になる。
【００７９】
本実施形態によれば、ヒータ７１の材料に非金属を用いて高い信頼性を得ると共に、所定のヒータ熱量を得るための電圧を、従来の高キャリア濃度のＳｉを用いた場合に比較して大幅に低減し、所期の低電圧動作が可能となる。
【００８０】
（第７の実施形態）
本実施形態では、上述した第１の実施形態の変形例〜第６の実施形態のうちの１つの光半導体装置を備えた光半導体モジュールを開示する。
【００８１】
図２６は、第７の実施形態による光半導体モジュールの概略構成を示す模式図である。
この光半導体モジュールは、Ｓｉ光素子集積基板８１，８２を備え、両者が光ファイバ８３で光学的に接続されて構成されている。
【００８２】
Ｓｉ光素子集積基板８１は、複数（例えば４つ）のレーザ９１ａ〜９１ｄ、光導波路９２ａ〜９２ｄ、リング型変調器９３ａ〜９３ｄ、及び合波器９４を備えて構成されている。
レーザ９１ａ〜９１ｄは、光導波路９２ａ〜９２ｄの一端が接続されており、それぞれ発光波長の相異なる連続光を発生させるものである。リング型変調器９３ａ〜９３ｄは、光導波路９２ａ〜９２ｄと光結合しており、温度を変えて共振波長をそれぞれ調節するものである。リング型変調器９３ａ〜９３ｄには、第１の実施形態の変形例〜第６の実施形態におけるヒータ２４，３２，４１，５１，６２，７１のうちの１つが形成されている。各ヒータは、周辺温度の変化に応じて当該ヒータに流す電流値を調整して温度を変えて、リング型変調器９３ａ〜９３ｄにおける共振波長を調節する。合波器９４は、例えばＡＷＧ（Array Waveguide）で構成されており、入力側に光導波路９２ａ〜９２ｄの他端が接続され、出力側に光ファイバ８３の一端が接続されている。
【００８３】
Ｓｉ光素子集積基板８２は、光導波路９５、リング型分波器９６ａ〜９６ｄ、光導波路９７ａ〜９７ｄ、及びＧｅ受光器９８ａ〜９８ｄを備えて構成されている。
リング型分波器９６ａ〜９６ｄは、光導波路９５と光結合しており、温度を変えて共振波長をそれぞれ調節し、分波を行うものである。リング型分波器９６ａ〜９６ｄには、第１の実施形態の変形例〜第６の実施形態におけるヒータ２４，３２，４１，５１，６２，７１のうちの１つが形成されている。各ヒータは、周辺温度の変化に応じて当該ヒータに流す電流値を調整して温度を変えて、リング型変調器９６ａ〜９６ｄにおける共振波長を調節してフィルタ特性を制御する。Ｇｅ受光器９８ａ〜９８ｄは、リング型分波器９６ａ〜９６ｄと光導波路９７ａ〜９７ｄを介してそれぞれ接続されており、光導波路９７ａ〜９７ｄを進行してきた光信号を電気信号に変換するものである。
【００８４】
なお、本実施形態では、リング型変調器９３ａ〜９３ｄ及びリング型分波器９６ａ〜９６ｄの双方に第１の実施形態の変形例〜第６の実施形態におけるヒータが適用される場合を例示したが、いずれか一方に当該ヒータを適用するようにしても良い。
【００８５】
この光半導体モジュールにおいては、レーザ９１ａ〜９１ｄを用いて相異なる４波長の連続光を光信号として発生させる。各光信号は、それぞれ光導波路９２ａ〜９２ｄを通過し、リング型変調器９３ａ〜９３ｄで変調される。リング型変調器９３ａ〜９３ｄでは、周辺温度の変化に応じて、各ヒータに流す電流値が調整される。その後、各光信号は、合波器９４で合波され、光ファイバ８３を通り、リング型分波器９６ａ〜９６ｄで分波される。リング型分波器９６ａ〜９６ｄでは、周辺温度の変化に応じて、各ヒータに流す電流値の調整により、フィルタ特性を制御する。光導波路９７ａ〜９７ｄを進行してきた光信号は、Ｇｅ受光器９８ａ〜９８ｄによって電気信号に変換される。
【００８６】
本実施形態によれば、非金属であるＧｅ層を用い、所定のヒータ熱量を得るための電圧がＳｉを用いた場合に比べて低いヒータをリング型変調器９３ａ〜９３ｄ及びリング型分波器９６ａ〜９６ｄに適用し、信頼性の高い光半導体モジュールが実現する。
【００８７】
以下、光半導体装置及び光半導体モジュールの諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００８８】
（付記１）光導波路と、
前記光導波路の温度を調節するヒータと
を備えており、
前記ヒータは、
ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、
前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極と
を含むことを特徴とする光半導体装置。
【００８９】
（付記２）前記ゲルマニウム層は、ｎ型又はｐ型の導電型とされていることを特徴とする付記１に記載の光半導体装置。
【００９０】
（付記３）前記光導波路を有する半導体層を更に含み、
前記半導体層の一部の領域に前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする付記１又は２に記載の光半導体装置。
【００９１】
（付記４）前記領域に形成された溝を埋め込むように前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする付記３に記載の光半導体装置。
【００９２】
（付記５）前記領域上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする付記３に記載の光半導体装置。
【００９３】
（付記６）前記光導波路上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする付記３に記載の光半導体装置。
【００９４】
（付記７）前記光導波路と並んで前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする付記１に記載の光半導体装置。
【００９５】
（付記８）前記光導波路と並んで半導体層が設けられており、
前記半導体層に形成された溝を埋め込むように前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする付記７に記載の光半導体装置。
【００９６】
（付記９）前記光導波路と並んで半導体層が設けられており、
前記半導体層上に前記ゲルマニウム層が形成されていることを特徴とする付記７に記載の光半導体装置。
【００９７】
（付記１０）前記光導波路上に前記ゲルマニウム層が設けられていることを特徴とする付記１に記載の光半導体装置。
【００９８】
（付記１１）前記光導波路は、細線型光導波路と隣接するリング型光導波路であることを特徴とする付記１〜１０のいずれか１項に記載の光半導体装置。
【００９９】
（付記１２）第１の光素子集積基板と第２の光素子集積基板とが光学的に接続されてなる光半導体モジュールであって、
前記第１の光素子集積基板は、発振波長の異なる複数のレーザと、前記各レーザに対応した複数の光変調器と、光合波器とを有し、
前記第２の光素子集積基板は、前記各レーザに対応した複数の光分波器と、前記各光分波器の対応した複数の受光器とを有し、
前記光変調器及び前記光分波器の少なくとも一方は、
ゲルマニウムを主成分とするゲルマニウム層と、
前記ゲルマニウム層と電気的に接続された電極と
を備えたヒータを含むことを特徴とする光半導体モジュール。
【０１００】
（付記１３）前記ゲルマニウム層は、ｎ型又はｐ型の導電型とされていることを特徴とする付記１２に記載の光半導体モジュール。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ＳＯＩ基板
１ａ  シリコン基板
１ｂ  シリコン酸化膜
１ｃ  シリコン層
２，４３，５３，６４，７２  選択成長用マスク
２ａ，４ａ，４３ａ，５３ａ，６４ａ，７２ａ  開口
３  スルー酸化膜
４  レジストマスク
１０，２４，３２，４１，５１，６３，７１  ヒータ
１１，２３，６２  リブ型の光導波路
１２，３３，４２，５２  ヒータ領域
１２ａ，３３ａ  溝
１３  Ｇｅ層
１４  絶縁層
１４ａ  コンタクト孔
１５  電極
２１  細線光導波路
２２，６１  リング型光導波路
３１  リング型の細線光導波路
８１，８２  Ｓｉ光素子集積基板
８３  光ファイバ８３
９１ａ〜９１ｄ  レーザ
９２ａ〜９２ｄ，９５，９７ａ〜９７ｄ  光導波路
９３ａ〜９３ｄ  リング型変調器
９４  合波器
９６ａ〜９６ｄ  リング型分波器
９８ａ〜９８ｄ  Ｇｅ受光器
【図１】
2017146364.tif 000003
【図２】
2017146364.tif 000004
【図３】
2017146364.tif 000005
【図４】
2017146364.tif 000006
【図５】
2017146364.tif 000007
【図６】
2017146364.tif 000008
【図７】
2017146364.tif 000009
【図８】
2017146364.tif 000010
【図９】
2017146364.tif 000011
【図１０】
2017146364.tif 000012
【図１１】
2017146364.tif 000013
【図１２】
2017146364.tif 000014
【図１３】
2017146364.tif 000015
【図１４】
2017146364.tif 000016
【図１５】
2017146364.tif 000017
【図１６】
2017146364.tif 000018
【図１７】
2017146364.tif 000019
【図１８】
2017146364.tif 000020
【図１９】
2017146364.tif 000021
【図２０】
2017146364.tif 000022
【図２１】
2017146364.tif 000023
【図２２】
2017146364.tif 000024
【図２３】
2017146364.tif 000025
【図２４】
2017146364.tif 000026
【図２５】
2017146364.tif 000027
【図２６】
2017146364.tif 000028