特開 2024-110797 光半導体素子、および光半導体素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110797

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】光半導体素子、および光半導体素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/0238 20210101AFI20240808BHJP

   H01S 5/0225 20210101ALI20240808BHJP

   H01S 5/02325 20210101ALI20240808BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20240808BHJP

   G02B 6/13 20060101ALI20240808BHJP

   G02B 6/42 20060101ALN20240808BHJP

【ＦＩ】

H01S5/0238

H01S5/0225

H01S5/02325

G02B6/12 301

G02B6/13

G02B6/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015614

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮島 賢一

(72)【発明者】

【氏名】木本 竜也

【テーマコード（参考）】

2H137

2H147

5F173

【Ｆターム（参考）】

2H137AB12

2H137BA53

2H137BB02

2H137BB26

2H137CA12F

2H137CA19B

2H137CA19F

2H137CA34

2H137CB03

2H137CB32

2H137CC05

2H137EA04

2H147AB04

2H147CC07

2H147CC14

2H147DA08

2H147EA10D

2H147EA12A

2H147EA12B

2H147FC01

2H147FC06

5F173MB03

5F173MD03

5F173MD37

5F173MD51

5F173MD63

5F173ME74

5F173ME83

(57)【要約】

【課題】例えば、光半導体素子と光機能素子との位置合わせをより容易にあるいはより精度良く行うことが可能となるような、新規な改善された光半導体素子、および光半導体素子の製造方法を得る。
【解決手段】光半導体素子は、例えば、基板と、当該基板上に第一方向に積層された複数の半導体層と、を有し、内部に、第一方向と交差した第二方向に延びたコアと当該コアを取り囲むクラッドとが構成された、積層体と、積層体の第一方向の第一端面上に形成された第一電極と、積層体の第一方向の反対方向の第二端面上に形成された第二電極と、第一方向に露出した状態で積層体に設けられたアライメントマークと、を備え、積層体は、第一方向に見た場合に第二電極によって覆われることなく露出した露出部を有し、アライメントマークは、露出部と第一方向に重なるように設けられる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、当該基板上に第一方向に積層された複数の半導体層と、を有し、内部に、前記第一方向と交差した第二方向に延びたコアと当該コアを取り囲むクラッドとが構成された、積層体と、
前記積層体の前記第一方向の第一端面上に形成された第一電極と、
前記積層体の前記第一方向の反対方向の第二端面上に形成された第二電極と、
前記積層体に設けられたアライメントマークと、
を備え、
前記積層体は、前記第一方向に見た場合に前記第二電極によって覆われることなく露出した露出部を有し、
前記アライメントマークは、前記第一方向において前記露出部と少なくとも部分的に重なるように設けられた、光半導体素子。

【請求項2】

前記積層体の前記露出部が設けられた部位における前記第一方向の厚さは、前記積層体の前記第二電極が設けられた部位における前記第一方向の厚さよりも薄い、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項3】

前記露出部には、前記第二端面から前記第一方向に凹む凹部が設けられ、
前記凹部の第一底面と前記第二端面との間の側面は、前記第一方向に向かうにつれて当該凹部の当該第一方向と交差した断面積が小さくなるよう、前記第一方向に対して傾斜している、請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項4】

前記積層体は、
前記コアと前記第一方向において当該コアを挟み前記クラッドの一部を形成する複数のクラッド層とを有し、当該積層体に含まれた第一メサと、
前記露出部とは反対側で、前記第一端面に対して前記第一方向の反対方向に離れるとともに前記第一方向を向いた第二底面から前記第一方向に突出した第二メサと、
を有し、
前記第一メサと前記第二メサとは、複数の半導体層が前記第一方向に積層された同一の積層構造を有した、請求項１または２に記載の光半導体素子。

【請求項5】

前記第二メサは、金属層で覆われた、請求項４に記載の光半導体素子。

【請求項6】

基板と、当該基板上に第一方向に積層された複数の半導体層と、を有し、内部に、前記第一方向と交差した第二方向に延びたコアと当該コアを取り囲むクラッドとが構成された、積層体を形成する工程と、
前記積層体の前記第一方向の第一端面上に第一電極を形成する工程と、
前記積層体の前記第一方向の反対方向の第二端面上に第二電極を形成する工程と、
前記積層体にアライメントマークを形成する工程と、
を備え、
前記積層体は、前記第一方向に見た場合に前記第二電極によって覆われることなく露出した露出部を有する状態に形成され、
前記アライメントマークは、前記第一方向において前記露出部と少なくとも部分的に重なるように設けられる、光半導体素子の製造方法。

【請求項7】

前記第二電極を形成する工程の後に、前記露出部に前記第二端面から前記第一方向に凹む凹部を設ける工程を備え、
当該凹部を設ける工程では、前記第二電極をエッチングマスクとして、前記積層体をエッチングすることにより、前記凹部を形成する、請求項６に記載の光半導体素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光半導体素子、および光半導体素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シリコンフォトニクス基板のような光機能素子と半導体レーザのような光半導体素子とを備えた光集積素子において、光半導体素子の一方の面に設けられたアライメントマークを、光半導体素子を透過する赤外光を用いて、当該一方の面とは反対側から読み取り、シリコンフォトニクス基板のアライメントマークと位置合わせする技術が、知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１３３４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の光半導体素子では、アライメントマークが設けられた面とは反対側の面が、赤外光が透過しにくい金属で作られた電極で覆われているため、アライメントマークを読み取り難くなる虞があった。

【0005】

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、光半導体素子の一方側に設けられたアライメントマークを、光半導体素子を透過する光を用いて、光半導体素子の反対側から、より容易にあるいはより確実に読み取ることを可能とし、光半導体素子と光機能素子との位置合わせをより容易にあるいはより精度良く行うことが可能となるような、新規な改善された光半導体素子、および光半導体素子の製造方法を得ることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光半導体素子は、例えば、基板と、当該基板上に第一方向に積層された複数の半導体層と、を有し、内部に、前記第一方向と交差した第二方向に延びたコアと当該コアを取り囲むクラッドとが構成された、積層体と、前記積層体の前記第一方向の第一端面上に形成された第一電極と、前記積層体の前記第一方向の反対方向の第二端面上に形成された第二電極と、前記積層体に設けられたアライメントマークと、を備え、前記積層体は、前記第一方向に見た場合に前記第二電極によって覆われることなく露出した露出部を有し、前記アライメントマークは、前記第一方向において前記露出部と少なくとも部分的に重なるように設けられる。

【0007】

前記光半導体素子では、前記積層体の前記露出部が設けられた部位における前記第一方向の厚さは、前記積層体の前記第二電極が設けられた部位における前記第一方向の厚さより薄くてもよい。

【0008】

前記光半導体素子では、前記露出部には、前記第二端面から前記第一方向に凹む凹部が設けられ、前記凹部の第一底面と前記第二端面との間の側面は、前記第一方向に向かうにつれて当該凹部の当該第一方向と交差した断面積が小さくなるよう、前記第一方向に対して傾斜してもよい。

【0009】

前記光半導体素子では、前記積層体は、前記コアと前記第一方向において当該コアを挟み前記クラッドの一部を形成する複数のクラッド層とを有し、当該積層体に含まれた第一メサと、前記露出部とは反対側で、前記第一端面に対して前記第一方向の反対方向に離れるとともに前記第一方向を向いた第二底面から前記第一方向に突出した第二メサと、を有し、前記第一メサと前記第二メサとは、複数の半導体層が前記第一方向に積層された同一の積層構造を有してもよい。

【0010】

前記光半導体素子では、前記第二メサは、金属層で覆われてもよい。

【0011】

また、本発明の光半導体素子の製造方法は、例えば、基板と、当該基板上に第一方向に積層された複数の半導体層と、を有し、内部に、前記第一方向と交差した第二方向に延びたコアと当該コアを取り囲むクラッドとが構成された、積層体を形成する工程と、前記積層体の前記第一方向の第一端面上に第一電極を形成する工程と、前記積層体の前記第一方向の反対方向の第二端面上に第二電極を形成する工程と、前記積層体にアライメントマークを形成する工程と、を備え、前記積層体は、前記第一方向に見た場合に前記第二電極によって覆われることなく露出した露出部を有する状態に形成され、前記アライメントマークは、前記第一方向において前記露出部と少なくとも部分的に重なるように設けられる。

【0012】

前記光半導体素子の製造方法では、前記第二電極を形成する工程の後に、前記露出部に前記第二端面から前記第一方向に凹む凹部を設ける工程を備え、当該凹部を設ける工程では、前記第二電極をエッチングマスクとして、前記積層体をエッチングすることにより、前記凹部を形成してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、例えば、光半導体素子と光機能素子との位置合わせをより容易にあるいはより精度良く行うことが可能となるような、新規な改善された光半導体素子、および光半導体素子の製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１実施形態の光半導体素子の例示的かつ模式的な上面図である。

【図2】図２は、第１実施形態の光半導体素子の例示的かつ模式的な下面図である。

【図3】図３は、図１のIII－III断面図である。

【図4】図４は、図１のIV－IV断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態の光半導体素子を含む光集積素子の例示的かつ模式的な側面図である。

【図6】図６は、第１実施形態の光半導体素子を含む光集積素子の例示的かつ模式的な上面図である。

【図7】図７は、第２実施形態の光半導体素子の図４と同等位置での例示的かつ模式的な断面図である。

【図8】図８は、第３実施形態の光半導体素子の例示的かつ模式的な正面図である。

【図9】図９は、第３実施形態の光半導体素子の製造工程の途中の生成物の例示的かつ模式的な断面図である。

【図10】図１０は、第３実施形態の光半導体素子の製造工程の途中の生成物の図９の後の段階における例示的かつ模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0016】

以下に示される複数の実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

【0017】

本明細書において、序数は、方向や、部位、部材等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

【0018】

各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。また、以下では、Ｘ方向を長手方向若しくは延び方向、Ｙ方向を短手方向若しくは幅方向、Ｚ方向を積層方向若しくは高さ方向と称する。

【0019】

また、各図は説明を目的とした模式図であって、各図と実物とで縦および横のスケールや比率は、必ずしも一致しない。

【0020】

（第１実施形態）
（光半導体素子の構造）
図１は、第１実施形態の光半導体素子１００Ａ（１００）の上面図、図２は、光半導体素子１００Ａ（１００）の下面図、図３は、図１のIII－III断面図、また、図４は、図１のIV－IV断面図である。

【0021】

図３，４に示されるように、光半導体素子１００Ａ（１００）は、基板１０と、積層部２０と、電極４０，５０と、アライメントマーク６０と、を備えている。

【0022】

基板１０は、面１０ａと、面１０ｂと、を有している。面１０ａは、Ｚ方向の端部に位置し、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交している。また、面１０ｂは、Ｚ方向の反対方向の端部に位置し、Ｚ方向の反対方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交している。図３，４および図２に示されるように、基板１０は、Ｚ方向における所定の厚さおよびＹ方向における所定の幅で、Ｘ方向に延びており、略板状の形状を有している。基板１０は、例えば、n-InPで作られる。

【0023】

面１０ａ上には、積層部２０が設けられている。積層部２０は、コア２０ａと、当該コア２０ａを取り囲むクラッド２０ｂと、を有している。

【0024】

コア２０ａは、図１～４に示されるように、Ｚ方向における略一定の厚さ、およびＹ方向における略一定の幅で、Ｘ方向に延びている。コア２０ａは、例えば、n-InGaAsPを含む活性層である。Ｘ方向は、第二方向の一例である。

【0025】

また、積層部２０内の、コア２０ａとＺ方向に並ぶ部位には、面１０ａからＺ方向に突出しＸ方向に延びるメサ２１が構成されている。当該メサ２１において、面１０ａ上には、n-InPおよびn-InGaAsPの積層構造を有しバッファ層を兼ねた下部クラッド層としてのクラッド２０ｂ１（２０ｂ）、および上述した活性層としてのコア２０ａ、p-InPで作られた上部クラッド層としてのクラッド２０ｂ２（２０ｂ）が、Ｚ方向にこの順に積層されている。また、メサ２１に対してＹ方向およびＹ方向の反対方向に隣接した部位では、面１０ａ上に、p-InPで作られた下部ブロッキング層と、n-InPで作られた上部ブロッキング層とが、Ｚ方向にこの順に積層されている。これらブロッキング層は、Ｙ方向においてメサ２１の両側を埋め込む埋込層であり、電流ブロッキング部として機能する。さらに、メサ２１および電流ブロッキング部の上には、p-InPで作られたクラッド層とp-InGaAsPで作られたコンタクト層とが、Ｚ方向にこの順に積層される。このように、積層部２０は、Ｚ方向に複数の半導体層が積層された積層構造を有している。なお、本明細書では、基板１０と積層部２０とを、積層体３０と称する。積層体３０は、ボディとも称されうる。

【0026】

図３，４および図１に示されるように、積層体３０のＺ方向の端部に位置する面３０ａ上には、電極４０と、アライメントマーク６０とが形成されている。電極４０は、Ｐ側電極であって、例えば、AuやAuZnを含んだ構成を有している。当該電極４０は、公知の方法により形成される。また、アライメントマーク６０は、例えば、金属層を堆積することによって形成されてもよいし、積層部２０の選択的なエッチングによって形成されてもよいし、当該エッチングによって残存した部位上に金属層を堆積することによって形成されてもよい。Ｚ方向は、第一方向の一例であり、面３０ａは、第一端面の一例であり、電極４０は、第一電極の一例である。

【0027】

図１に示されるように、アライメントマーク６０は、光半導体素子１００Ａ（１００）のＸ方向の端面１００ｅの近傍に設けられている。端面１００ｅが、光半導体素子１００Ａ（１００）のうち、光機能素子２００の端面２００ｅと近接するとともに隙間をあけて面する部位となるため、アライメントマーク６０は、端面１００ｅの近傍に設けられている。光半導体素子１００Ａ（１００）が半導体レーザである場合、端面１００ｅは、出射端面であり、当該端面１００ｅとは反対側の端面１００ｒは、反射端面となる。

【0028】

また、アライメントマーク６０は、Ｙ方向に離れた二箇所に設けられている。二つのアライメントマーク６０は、Ｚ方向の反対方向の視線で、それらの間にコア２０ａが間に位置するように、設けられている。また、アライメントマーク６０は、端面１００ｅの近傍におけるコア２０ａの延び方向、すなわち本実施形態の例ではＸ方向に、延びている。

【0029】

他方、図３，４および図２に示されるように、積層体３０のＺ方向の反対方向の端部に位置する面１０ｂ上には、公知の方法により、電極５０が形成されている。電極５０は、Ｎ側電極であって、例えば、AuGeや、Ni、Au等を含んだ構成を有している。面１０ｂは、第二端面の一例であり、電極５０は、第二電極の一例である。

【0030】

ここで、図２に示されるように、本実施形態では、電極５０は、面１０ｂの全面を覆わず、積層体３０の面１０ｂは、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、電極５０によって覆われることなく露出した露出領域Ａｅを有している。本実施形態では、露出領域Ａｅは、面１０ｂにおける電極５０の非形成領域であって、具体的には、当該電極５０の積層体３０のＸ方向の端部に位置する二箇所の角部に設けられた四角形状の切欠５０ａにより、面１０ｂがＺ方向の反対方向に露出した部位である。露出領域Ａｅは、例えば、電極５０を選択的にエッチングして除去したり、露出領域Ａｅをマスキングした状態で電極５０を堆積したりすることにより、形成することができる。露出領域Ａｅは、露出部の一例である。

【0031】

そして、図２に示されているように、本実施形態では、アライメントマーク６０と、露出領域Ａｅとが、Ｚ方向に重なっている。

【0032】

図５は、光集積素子３００の側面図であり、図５に示されるように、光集積素子３００は、光半導体素子１００Ａ（１００）と、導波路のコア２０１が形成された光機能素子２００と、を備えている。光機能素子２００は、シリコンプラットフォームとも称されうる。

【0033】

光機能素子２００には、凹部２００ｃが設けられており、光半導体素子１００Ａ（１００）は、当該凹部２００ｃに収容される状態で、当該光機能素子２００と一体化されている。この際、図５に示されるように、光半導体素子１００Ａ（１００）は、電極４０が凹部２００ｃの底面２００ｄと隙間をあけて面する状態で、光機能素子２００に実装される。電極４０は、底面２００ｄ上に露出した電極（不図示）と、AuSnはんだバンプのような接合材７０を介して接合される。すなわち、光半導体素子１００Ａ（１００）は、光機能素子２００に、フリップチップ実装される。

【0034】

ここで、光機能素子２００には、光半導体素子１００Ａ（１００）のアライメントマーク６０との位置合わせに用いるアライメントマーク２０２が設けられている。アライメントマーク２０２は、Ｚ方向の反対方向の端部に位置する面２００ａ上の、端面２００ｅの近傍に、設けられている。端面２００ｅは、凹部２００ｃの側面であって、Ｘ方向の反対方向を向き、Ｘ方向と交差するとともに直交している。

【0035】

図６は、光集積素子３００の平面図である。図６に示されるように、光集積素子３００においては、光半導体素子１００Ａ（１００）と光機能素子２００との間での結合損失が極力小さいことが望まれる。そのため、光半導体素子１００Ａ（１００）のコア２０ａと、光機能素子２００のコア２０１とがＹ方向において極力ずれることなく、Ｘ方向に並ぶ状態となることが望まれる。

【0036】

光半導体素子１００Ａ（１００）と光機能素子２００とのＹ方向における位置合わせには、アライメントマーク６０と、アライメントマーク２０２とが用いられる。図６に示されるように、本実施形態では、Ｚ方向に見た場合に、コア２０ａとコア２０１とがＸ方向に正対しＸ方向に並んだ状態で、アライメントマーク６０と対応するアライメントマーク２０２とが、Ｘ方向に正対しＸ方向に並ぶように設けられている。具体的には、Ｙ方向におけるコア２０ａに対するアライメントマーク６０の相対的な距離と、Ｙ方向におけるコア２０１に対するアライメントマーク２０２の距離とが同じであり、さらに、アライメントマーク６０のＹ方向における幅と、アライメントマーク２０２のＹ方向における幅とが同じである。なお、アライメントマーク６０のＹ方向における幅と、アライメントマーク２０２のＹ方向における幅とは、同じでなくてもよい。

【0037】

光半導体素子１００Ａ（１００）と光機能素子２００とを位置合わせする工程では、図６の視線、すなわち図５中の視線Ｖｉ（Ｚ方向の視線）で、赤外光のような半導体層を透過する光を用いたカメラにより、アライメントマーク６０，２０２を撮像し、撮像された画像において、アライメントマーク６０の画像と、アライメントマーク２０２の画像とが、Ｘ方向に正対しＸ方向に並ぶよう、光半導体素子１００Ａ（１００）と光機能素子２００と位置合わせされる。

【0038】

ここで、上述したように、積層体３０は、Ｚ方向の反対方向に見た場合に、電極５０によって覆われることなく露出した露出領域Ａｅを有し、光半導体素子１００Ａ（１００）は、当該露出領域Ａｅとアライメントマーク６０とが、Ｚ方向において重なるよう構成されている。よって、本実施形態によれば、積層体３０の半導体層を透過する光を用いたアライメントマーク６０の読み取りにおいて、電極５０によって当該光が妨げられてアライメントマーク６０を読み取り難くなり、例えば、位置合わせをより容易に行えなくなったり、位置合わせの精度が低下したりといった不都合な事象が生じるのを、抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、例えば、アライメントマーク６０をより容易にあるいはより確実に読み取ることができ、ひいては、光半導体素子１００Ａ（１００）と光機能素子２００とを、より容易にあるいはより精度良く位置合わせすることができるという効果が得られる。

【0039】

なお、本実施形態では、光半導体素子１００Ａは、Ｚ方向においてアライメントマーク６０の全域が露出領域Ａｅと重なるよう構成されているが、これには限定されず、光半導体素子１００は、Ｚ方向においてアライメントマーク６０の一部が露出領域Ａｅと重なるよう構成されてもよい。

【0040】

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の光半導体素子１００Ｂ（１００）の、図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光半導体素子１００Ｂも、上記第１実施形態の光半導体素子１００Ａと同様に、露出領域Ａｅとアライメントマーク６０とがＺ方向に少なくとも部分的に重なっている。よって、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0041】

ただし、本実施形態では、図７に示されるように、積層体３０の露出領域Ａｅが設けられた部位におけるＺ方向の厚さＴ２が、積層体３０の電極５０が設けられた部位におけるＺ方向の厚さＴ１よりも薄い。このため、積層体３０のうち当該露出領域Ａｅが設けられた部位を、赤外光のような積層体３０を透過する光が、より透過しやすくなる。よって、本実施形態によれば、例えば、アライメントマーク６０をさらに容易にあるいはさらに確実に読み取ることができ、ひいては、光半導体素子１００Ｂ（１００）と光機能素子２００とを、さらに容易にあるいはさらに精度良く位置合わせすることができるという効果が得られる。

【0042】

また、図７に示されるように、露出領域Ａｅには、面１０ｂからＺ方向にへこむ凹部１０１が設けられ、当該凹部１０１を構成する底面１０１ａと、側面１０１ｂとが形成されている。底面１０１ａは、Ｚ方向の反対方向を向くとともに、Ｚ方向と交差するとともに直交している。また、面１０ｂと底面１０１ａとの間の側面１０１ｂは、Ｚ方向に向かうにつれて当該凹部１０１のＺ方向と交差した断面積が小さくなるよう、Ｚ方向に対して傾斜している。これにより、面１０ｂと側面１０１ｂとの間の端縁１０１ｃと直交する断面（図７の例では、ＸＺ平面）における底面１０１ａと側面１０１ｂとの間の隅部（谷部）の角度θが鈍角となり、当該角度θが直角となる場合や、鋭角となる場合に比べて、当該隅部における応力集中を低減でき、ひいては当該隅部を起点とする割れが生じ難くなり、積層体３０ひいては光半導体素子１００の信頼性が高くなるという効果が得られる。底面１０１ａは、第一底面の一例である。

【0043】

また、凹部１０１は、電極５０をエッチングマスクとするエッチングによって形成することができる。これにより、切欠５０ａと凹部１０１とを別に形成する場合に比べて、工程を減らすことができ、光半導体素子１００Ｂ（１００）の製造の手間およびコストをより低減することができるという効果が得られる。

【0044】

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の光半導体素子１００Ｃ（１００）の正面図である。本実施形態の光半導体素子１００Ｃも、上記第１実施形態の光半導体素子１００Ａと同様に、露出領域Ａｅとアライメントマーク６０とがＺ方向に少なくとも部分的に重なっている。よって、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0045】

ただし、本実施形態では、図８に示されるように、アライメントマーク６０は、積層体３０の厚さ方向（Ｚ方向）の途中に設けられた面３０ｂからＺ方向に突出したメサ２２に設けられている。面３０ｂは、面１０ｂと面３０ａとの間に位置し、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交している。

【0046】

図９は、光半導体素子１００Ｃ（１００）を製造する途中の生成物のＸ方向と交差した断面図である。図９に示されるように、メサ２１とメサ２２とは、少なくとも基板１０からＺ方向の途中の位置までは、同じ積層構造を有している。これは、基板１０上に、第１実施形態で述べたメサ２１の下部クラッド層としてのクラッド２０ｂ１（２０ｂ）、コア２０ａ、上部クラッド層としてのクラッド２０ｂ２（２０ｂ）を構成する複数の半導体層を積層した生成物上に、メサ２１，２２を覆う誘電体層２０ｍをエッチングマスクとするエッチングを行うことにより、凹部Ｃを形成し、これにより、メサ２１とメサ２２とを形成するからである。このエッチングを便宜上１回目のエッチングとする。したがって、メサ２２には、メサ２１のクラッド２０ｂｌとＺ方向における高さおよび材質が同じ半導体層を有した積層部２０ｂ１１、メサ２１のコア２０ａとＺ方向における高さおよび材質が同じ半導体層２０ａ１、並びにメサ２１のクラッド２０ｂ２とＺ方向における高さおよび材質が同じ半導体層を有した積層部２０ｂ１２が、Ｚ方向にこの順に含まれることになる。メサ２１は、第一メサの一例であり、メサ２２は、第二メサの一例である。

【0047】

図１０は、図９の後の工程における図９と同じ位置での断面図である。図１０に示されるように、図９で形成された凹部Ｃを、半導体層２０ｇ，２０ｈで埋め込み、その後、当該半導体層２０ｇ，２０ｈを、メサ２１のＹ方向における両側のみを残して、エッチングにより選択的に除去する。このエッチングを便宜上２回目のエッチングとする。当該２回目のエッチングにおいては、メサ２２の少なくとも一部が残るようにする。すなわち、２回目のエッチングにあたり、メサ２２については、メサ２２内の半導体層２０ａ１や、当該半導体層２０ａ１上に積層された積層部２０ｂ１２内のいずれかの半導体層、メサ２２上の誘電体層２０ｍなどを、エッチングマスクとして用いる。これにより、図８に示されるような、メサ２１およびそのＹ方向の両側の半導体層（図１０の半導体層２０ｇ，２０ｈの一部）を含む積層部２０と、当該積層部２０に対してＹ方向およびＹ方向の反対方向に離れた二つのメサ２２と、が形成される。メサ２１を含む積層部２０、およびメサ２２は、２回目のエッチングによって形成される凹部の底面である面３０ｂ（図８参照）に対して、Ｚ方向に突出した形態となる。積層部２０において、半導体層２０ｇ，２０ｈ（図１０参照）は、上述した電流ブロッキング部となる。面３０ｂは、第二底面の一例である。

【0048】

また、図８に示されるように、メサ２２の少なくとも頂部、本実施形態では一例としてメサ２２のほぼ全域は、金属層２２ｄで覆われている。金属層２２ｄは、例えば、蒸着リフトオフのような、マスクを用いた選択的な金属材料の堆積によって、形成することができる。金属層２２ｄは、例えば、AuやAuZn、Pt、Tiのいずれかを含んだ構成を有している。

【0049】

本実施形態では、金属層２２ｄを、アライメントマーク６０として用いることができる。上述したように、金属層２２ｄは、１回目および２回目のエッチングによってＹ方向においてコア２０ａを含むメサ２１と精度良く位置決めされたメサ２２に形成することができるため、コア２０ａとアライメントマーク６０とのＹ方向における相対的な位置の精度をより高めることができるという効果が得られる。なお、金属層２２ｄは、メサ２２の一部、例えば頂部のみに、設けられてもよい。

【0050】

また、メサ２２に金属層２２ｄを設けず、積層体３０を透過する光の画像中から、メサ２２の凹凸に応じた輝度差に基づいて当該メサ２２を検出することにより、当該メサ２２自体を、アライメントマーク６０として用いることができる。この場合も、コア２０ａとアライメントマーク６０としてのメサ２２とのＹ方向における相対的な位置の精度をより高めることができるという効果が得られる。

【0051】

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0052】

１０…基板
１０ａ…面
１０ｂ…面（第二端面）
２０…積層部
２０ａ…コア
２０ａ１…半導体層
２０ｂ，２０ｂ１，２０ｂ２…クラッド
２０ｂ１１…積層部
２０ｂ１２…積層部
２０ｇ…半導体層
２０ｈ…半導体層
２０ｍ…誘電体層
２１…メサ（第一メサ）
２２…メサ（第二メサ）
２２ｄ…金属層
３０…積層体
３０ａ…面（第一端面）
３０ｂ…面（第二底面）
４０…電極（第一電極）
５０…電極（第二電極）
５０ａ…切欠
６０…アライメントマーク
７０…接合材
１００，１００Ａ～１００Ｃ…光半導体素子
１００ｅ…端面
１００ｒ…端面
１０１…凹部
１０１ａ…底面（第一底面）
１０１ｂ…側面
１０１ｃ…端縁
２００…光機能素子
２００ａ…面
２００ｃ…凹部
２００ｄ…底面
２００ｅ…端面
２０１…コア
２０２…アライメントマーク
３００…光集積素子
Ａｅ…露出領域（露出部）
Ｃ…凹部
Ｔ１…厚さ
Ｔ２…厚さ
Ｖｉ…視線
Ｘ…方向（第二方向）
Ｙ…方向
Ｚ…方向（第一方向）
θ…角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】