特開 2024-142989 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】P2024142989

(43)【公開日】2024-10-11

(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】

   G02F 1/01 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

G02F1/01 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055424

(22)【出願日】2023-03-30

(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】礒部 結希

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 理仁

(72)【発明者】

【氏名】阿部 紘士

【テーマコード（参考）】

2K102

【Ｆターム（参考）】

2K102AA28

2K102BA01

2K102BB04

2K102BC04

2K102BC10

2K102CA23

2K102CA30

2K102DA05

2K102DB02

2K102DD03

2K102EA05

(57)【要約】

【課題】改善された新規な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、第一クラッド層と、光導波層と、第二クラッド層とが、この順に第一方向に積層され、第一方向と交差した方向に延びたメサと、導体で作られ電力供給配線と電気的に接続された端子部と、当該端子部と電気的に接続され電力供給配線から供給された電力によって発熱する発熱部と、を有し、メサの所定区間に対して絶縁層を挟んで設けられ、光導波層を加熱するヒータと、メサおよびヒータを覆い、端子部の少なくとも一部と第一方向に重なる位置に開口が設けられた絶縁被膜と、を備え、端子部は、第一方向において開口と重なり当該開口を貫通した電力供給配線と電気的に接続された接続部位を有し、絶縁被膜をエッチングして開口を形成可能なエッチング剤に対する接続部位のエッチング耐性が、エッチング剤に対する発熱部のエッチング耐性より高い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一クラッド層と、光導波層と、第二クラッド層とが、この順に第一方向に積層され、前記第一方向と交差した方向に延びたメサと、
導体で作られ電力供給配線と電気的に接続された端子部と、当該端子部と電気的に接続され前記電力供給配線から供給された電力によって発熱する発熱部と、を有し、前記メサの所定区間に対して絶縁層を挟んで設けられ、前記光導波層を加熱するヒータと、
前記メサおよび前記ヒータを覆い、前記端子部の少なくとも一部と前記第一方向に重なる位置に開口が設けられた絶縁被膜と、
を備え、
前記端子部は、前記第一方向において前記開口と重なり当該開口を貫通した前記電力供給配線と電気的に接続された接続部位を有し、
前記絶縁被膜をエッチングして前記開口を形成可能なエッチング剤に対する前記接続部位のエッチング耐性が、前記エッチング剤に対する前記発熱部のエッチング耐性より高い、光半導体素子。

【請求項2】

前記端子部は、前記発熱部の材料より前記エッチング耐性の高い材料で作られた、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項3】

前記エッチング耐性の高い材料は、前記電力供給配線の材料と同じ材料である、請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項4】

前記端子部は、前記発熱部を構成する材料と同じ材料で作られ、
前記端子部の前記第一方向における厚さが、前記発熱部の前記第一方向における厚さより厚い、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項5】

前記接続部位は、前記発熱部に対して前記第一方向に重なった、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項6】

前記端子部は、前記発熱部に対して前記第一方向と交差した方向にずれた第一部位を有し、
前記接続部位は、第一部位に形成された、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項7】

前記端子部は、前記発熱部として互いに離れた複数の発熱部と、電気的に接続された、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項8】

前記複数の発熱部は、前記メサの互いに異なる区間に対して前記絶縁層を挟んで設けられた、請求項７に記載の光半導体素子。

【請求項9】

前記メサとして複数のメサを備え、
前記複数の発熱部は、前記複数のメサに対して前記絶縁層を挟んで設けられた、請求項７に記載の光半導体素子。

【請求項10】

前記接続部位は、前記複数の発熱部の間に設けられた、請求項７に記載の光半導体素子。

【請求項11】

前記メサは、前記光半導体素子に設けられ前記第一方向を向くベース面から前記第一方向に突出した、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項12】

前記ベース面は、前記光半導体素子に設けられたトレンチの底面である、請求項１１に記載の光半導体素子。

【請求項13】

前記メサに対して、前記第一方向および前記メサの延び方向と交差した第二方向、ならびに当該第二方向の反対方向に隣り合うように設けられた埋込層を備えた、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項14】

第一クラッド層と、光導波層と、第二クラッド層とが、この順に第一方向に積層され、前記第一方向と交差した方向に延びたメサと、
導体で作られ電力供給配線と電気的に接続された端子部と、当該端子部と電気的に接続され前記電力供給配線から供給された電力によって発熱する発熱部と、を有し、前記メサの所定区間に対して絶縁層を挟んで設けられ、前記光導波層を加熱するヒータと、
前記メサおよび前記ヒータを覆い、前記端子部の少なくとも一部と前記第一方向に重なる位置に開口が設けられた絶縁被膜と、
を備え、
前記端子部は、前記第一方向において前記開口と重なり当該開口を貫通した前記電力供給配線と電気的に接続された接続部位を有し、
前記絶縁被膜をエッチングして前記開口を形成可能なエッチング剤に対する前記接続部位のエッチング耐性が、前記エッチング剤に対する前記発熱部のエッチング耐性より高い、光半導体素子の製造方法であって、
前記絶縁被膜のうち前記端子部を覆う部位をエッチングして前記開口を形成し当該開口から前記接続部位を露出する工程と、
一部が前記開口に収容され前記接続部位と電気的に接続された部位を有するように前記電力供給配線を形成する工程と、
を備えた、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、導波路を加熱するヒータを備えた光半導体素子が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２７３６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構成では、ヒータが露出している分、酸化しやすい。

【0005】

ヒータの酸化を防止するため、当該ヒータを絶縁層で覆う構成とすることが考えられる。その場合、ヒータと当該ヒータに電力を供給する配線とを電気的に接続するため、絶縁層をヒータ上で部分的にエッチングして当該絶縁層に開口を形成し、当該開口からヒータを部分的に露出し、当該開口を埋めるように電力供給配線を形成することにより、開口を介してヒータと電力供給配線とを電気的に接続する、という手法および構成が考えられる。

【0006】

その場合、絶縁層の厚さの製造ばらつきを考慮した上で当該絶縁層を確実にエッチングするためには、絶縁層の公差最大となる厚さよりも深くエッチングする必要があるが、その場合に、ヒータが過度にエッチングされてしまうと、例えば、ヒータが部分的に消失することにより、加熱性能が低下したり、ヒータと電力供給配線とを確実に電気的に接続できなくなったり、といった問題が生じる虞がある。

【0007】

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、ヒータと電力供給配線とを電気的に接続するために絶縁層をエッチングして開口を形成する場合に、当該エッチングによる不都合な事象が生じ難くなるような、改善された新規な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】

【0008】

本発明の光半導体素子は、例えば、第一クラッド層と、光導波層と、第二クラッド層とが、この順に第一方向に積層され、前記第一方向と交差した方向に延びたメサと、導体で作られ電力供給配線と電気的に接続された端子部と、当該端子部と電気的に接続され前記電力供給配線から供給された電力によって発熱する発熱部と、を有し、前記メサの所定区間に対して絶縁層を挟んで設けられ、前記光導波層を加熱するヒータと、前記メサおよび前記ヒータを覆い、前記端子部の少なくとも一部と前記第一方向に重なる位置に開口が設けられた絶縁被膜と、を備え、前記端子部は、前記第一方向において前記開口と重なり当該開口を貫通した前記電力供給配線と電気的に接続された接続部位を有し、前記絶縁被膜をエッチングして前記開口を形成可能なエッチング剤に対する前記接続部位のエッチング耐性が、前記エッチング剤に対する前記発熱部のエッチング耐性より高い。

【0009】

前記光半導体素子では、前記端子部は、前記発熱部の材料より前記エッチング耐性の高い材料で作られてもよい。

【0010】

前記光半導体素子では、前記エッチング耐性の高い材料は、前記電力供給配線の材料と同じ材料であってもよい。

【0011】

前記光半導体素子では、前記端子部は、前記発熱部を構成する材料と同じ材料で作られ、前記端子部の前記第一方向における厚さが、前記発熱部の前記第一方向における厚さより厚くてもよい。

【0012】

前記光半導体素子では、前記接続部位は、前記発熱部に対して前記第一方向に重なってもよい。

【0013】

前記光半導体素子では、前記端子部は、前記発熱部に対して前記第一方向と交差した方向にずれた第一部位を有し、前記接続部位は、第一部位に形成されてもよい。

【0014】

前記光半導体素子では、前記端子部は、前記発熱部として互いに離れた複数の発熱部と、電気的に接続されてもよい。

【0015】

前記光半導体素子では、前記複数の発熱部は、前記メサの互いに異なる区間に対して前記絶縁層を挟んで設けられてもよい。

【0016】

前記光半導体素子は、前記メサとして複数のメサを備え、前記複数の発熱部は、前記複数のメサに対して前記絶縁層を挟んで設けられてもよい。

【0017】

前記光半導体素子では、前記接続部位は、前記複数の発熱部の間に設けられてもよい。

【0018】

前記光半導体素子では、前記メサは、前記光半導体素子に設けられ前記第一方向を向くベース面から前記第一方向に突出してもよい。

【0019】

前記光半導体素子では、前記ベース面は、前記光半導体素子に設けられたトレンチの底面であってもよい。

【0020】

前記光半導体素子は、前記メサに対して、前記第一方向および前記メサの延び方向と交差した第二方向、ならびに当該第二方向の反対方向に隣り合うように設けられた埋込層を備えてもよい。

【0021】

本発明の光半導体素子の製造方法は、例えば、第一クラッド層と、光導波層と、第二クラッド層とが、この順に第一方向に積層され、前記第一方向と交差した方向に延びたメサと、導体で作られ電力供給配線と電気的に接続された端子部と、当該端子部と電気的に接続され前記電力供給配線から供給された電力によって発熱する発熱部と、を有し、前記メサの所定区間に対して絶縁層を挟んで設けられ、前記光導波層を加熱するヒータと、前記メサおよび前記ヒータを覆い、前記端子部の少なくとも一部と前記第一方向に重なる位置に開口が設けられた絶縁被膜と、を備え、前記端子部は、前記第一方向において前記開口と重なり当該開口を貫通した前記電力供給配線と電気的に接続された接続部位を有し、前記絶縁被膜をエッチングして前記開口を形成可能なエッチング剤に対する前記接続部位のエッチング耐性が、前記エッチング剤に対する前記発熱部のエッチング耐性より高い、光半導体素子の製造方法であって、前記絶縁被膜のうち前記端子部を覆う部位をエッチングして前記開口を形成し当該開口から前記接続部位を露出する工程と、一部が前記開口に収容され前記接続部位と電気的に接続された部位を有するように前記電力供給配線を形成する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、改善された新規な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】

【0023】

【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斜視図である。

【図2】図２は、図１のII－II断面図である。

【図3】図３は、図２のIII部の拡大図である。

【図4】図４は、第１実施形態の光半導体素子の製造途中の構成を示す例示的かつ模式的な斜視図である。

【図5】図５は、第１実施形態の光半導体素子の製造途中の構成を示す例示的かつ模式的な斜視図であって、図４の後の状態を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態の光半導体素子の製造途中の構成を示す例示的かつ模式的な斜視図であって、図５の後の状態を示す図である。

【図7】図７は、図６のVII－VII断面図である。

【図8】図８は、図６のVIII－VIII断面図である。

【図9】図９は、第１実施形態の光半導体素子の製造途中の構成を示す例示的かつ模式的な斜視図であって、図６の後の状態を示す図である。

【図10】図１０は、第２実施形態の光半導体素子の、一部の断面を含む例示的かつ模式的な斜視図である。

【図11】図１１は、第２実施形態の光半導体素子の製造途中の構成を示す例示的かつ模式的な斜視図である。

【図12】図１２は、第２実施形態の光半導体素子の図３と同等位置における断面図である。

【図13】図１３は、第３実施形態の光半導体素子の図３と同等位置における断面図である。

【図14】図１４は、第４実施形態の光半導体素子の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、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、以下の実施形態および変形例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。

【0025】

以下に示される実施形態および変形例は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態および変形例の構成によれば、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。

【0026】

本明細書において、序数は、部品や、部材、部位、方向等を区別するために便宜上付与されうるものである。なお、序数は、優先順位や順番を示すものではないし、数を特定するものでもない。

【0027】

また、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。なお、Ｘ方向は、長手方向あるいは延び方向とも称され、Ｙ方向は、短手方向あるいは幅方向とも称され、Ｚ方向は、高さ方向あるいは突出方向とも称されうる。

【0028】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の光半導体素子１００Ａの斜視図である。図１に示されるように、光半導体素子１００Ａ（１００）は、基板１０および積層部２０を含む積層体３０と、メサ４０と、ヒータ５０と、電力供給配線６０と、を備えている。

【0029】

基板１０は、半導体基板である。基板１０は、Ｚ方向と交差して広がっている。本実施形態では、基板１０は、Ｘ方向およびＹ方向に延びるとともに、Ｚ方向と直交している。基板１０は、例えば、n-InPで作られる。

【0030】

積層部２０は、基板１０上にＺ方向に積層された複数の半導体層を有している。積層体３０は、基板１０と積層部２０とを有している。積層体３０が作られた後、当該積層体３０にＺ方向に凹んだトレンチ３１を形成することにより、相対的にトレンチ３１の底面３１ａから突出したメサ４０が形成される。したがって、積層部２０とメサ４０とは、複数の半導体層が積層された同じ積層構造を有している。

【0031】

メサ４０においては、基板１０上に、第一クラッド層４１、導波路層４２、および第二クラッド層４３が、Ｚ方向にこの順に積層されている。第一クラッド層４１は、例えば、n-InPで作られ、導波路層４２は、例えば、n-InGaAsPで作られ、第二クラッド層４３は、例えば、p-InPで作られる。Ｚ方向は、第一方向の一例である。上述したように、積層部２０においても、メサ４０を構成するこれら半導体層と同じ半導体層が、Ｚ方向にこの順に積層されている。

【0032】

メサ４０は、底面３１ａからＺ方向に突出し、Ｙ方向における所定幅およびＺ方向における所定高さで、Ｘ方向に延びている。Ｘ方向は、第一方向と交差した方向の一例である。なお、本実施形態では、メサ４０は、直線状に延びているが、これには限定されず、湾曲しながら延びてもよい。この場合も、メサ４０は、Ｚ方向と交差した方向に延びるものとなる。

【0033】

積層体３０は、全体的に絶縁層３２で覆われている。絶縁層３２は、例えば、SiN_xや、SiO₂によって作られる。

【0034】

図２は、図１のII－II断面図である。図１，２に示されるように、電力供給配線６０は、絶縁層３２上に設けられている。すなわち、電力供給配線６０と積層体３０との間には、絶縁層３２が介在している。

【0035】

電力供給配線６０は、メサ４０に対してＹ方向に離れた積層部２０上から、当該積層部２０とメサ４０との間のトレンチ３１の側面３１ｂ、底面３１ａ、および側面３１ｂを経由して、メサ４０上まで延びている。電力供給配線６０は、積層体３０の各表面の法線方向における所定の厚さおよびＸ方向における所定の幅で、延びている。電力供給配線６０は、例えば、Auのような電気伝導率が高い材料で作られる。

【0036】

図３は、図２のIII部の拡大図である。図３に示されるように、ヒータ５０は、発熱部５１と、端子部５２と、を有している。端子部５２は、導体で作られ、電力供給配線６０と電気的に接続されている。また、発熱部５１は、端子部５２と電気的に接続され、当該端子部５２を介して電力供給配線６０から供給された電力によって発熱する。端子部５２は、例えば、Auのような電気伝導率が高い材料で作られる。また、発熱部５１は、例えば、ニッケルクロム合金で作られる。

【0037】

電力供給配線６０のうちメサ４０の先端部分を覆う接続部位６０ａは、製造工程の途中でヒータ５０を覆っていた絶縁層３２ｂをエッチングによって選択的に除去することにより形成された開口３２ｈ内に進入し、そのＺ方向の反対方向の端部において端子部５２の接続部位５２ａと接し、端子部５２および発熱部５１と電気的に接続されている。接続部位５２ａは、端子部５２のうち、Ｚ方向において開口３２ｈと重なる部位である。

【0038】

図１～３の例では、発熱部５１は、１箇所の接続部位５２ａ（端子部５２）を介して電力供給配線６０と電気的に接続されているが、発熱部５１は、当該接続部位５２ａから離れた図示しない少なくとももう１箇所の接続部位５２ａ（端子部５２）を介して別の電力供給配線６０と電気的に接続されている。光半導体素子１００は、当該もう１箇所でも、図２，３と同様の構成を備えている。そして、複数の電力供給配線６０間を通電し、端子部５２を介して発熱部５１に電力を供給することにより、発熱部５１は発熱する。これにより、メサ４０の導波路層４２が加熱され、当該導波路層の屈折率が変化する。

【0039】

本実施形態の光半導体素子１００では、ヒータ５０の発熱部５１が絶縁層３２で覆われているため、発熱部５１が露出した構成に比べて、当該発熱部５１の酸化、ひいては発熱性能の劣化を、抑制することができる。

【0040】

ここで、図４～９を参照しながら、図３に示される構成を形成する手順について説明する。

【0041】

図４は、光半導体素子１００Ａの製造途中の構造を示す斜視図であって、積層体３０上を絶縁層３２ａ（３２）で覆い、さらに、メサ４０上にヒータ５０の発熱部５１を形成した状態を示す。図４に示されるように、発熱部５１は、メサ４０の頂面を覆い、Ｚ方向に所定の厚さおよびＹ方向における所定の幅で、Ｘ方向に延びている。

【0042】

図５は、光半導体素子１００Ａの製造途中の構造を示す斜視図であって、図４で形成された発熱部５１上に端子部５２を形成した状態を示す。図５に示されるように、端子部５２は、発熱部５１の一部区間を覆うように、Ｚ方向に所定の厚さおよびＹ方向における所定の幅で、Ｘ方向に延びている。なお、端子部５２を形成するプロセスにおいて、トレンチ３１内にも端子部５２と同じ成分の部位５３が形成される。

【0043】

図６は、光半導体素子１００Ａの製造途中の構造を示す斜視図であって、図５で形成された構造を覆う絶縁層３２ｂを形成した状態を示す。図６を図５と比較すれば明らかとなるように、絶縁層３２ｂは、図５の状態において露出している部位、すなわち、発熱部５１、端子部５２、部位５３、および絶縁層３２ａを、覆う。

【0044】

図７は、図６のVII－VII断面図である。図７に示されるように、発熱部５１のみが積層された位置では、メサ４０は絶縁層３２ａで覆われ、当該絶縁層３２ａ上にヒータ５０の発熱部５１が積層され、当該発熱部５１が絶縁層３２ｂで覆われる。メサ４０の頂面を除く部位は、絶縁層３２ａで覆われた後、さらに絶縁層３２ｂで覆われる。Ｚ方向における発熱部５１の厚さは、Ｔ１である。

【0045】

図８は、図６のVIII－VIII断面図である。図８に示されるように、発熱部５１および端子部５２が積層された位置では、メサ４０は絶縁層３２ａで覆われ、当該絶縁層３２ａ上にヒータ５０の発熱部５１が積層され、当該発熱部５１上にさらに端子部５２が積層され、当該端子部５２が絶縁層３２ｂで覆われる。この断面でも、メサ４０の頂面を除く部位は、絶縁層３２ａで覆われた後、さらに絶縁層３２ｂで覆われる。この断面でも、Ｚ方向における発熱部５１の厚さは、Ｔ１である。また、この時点でのＺ方向における端子部５２の厚さは、Ｔ２である。

【0046】

図９は、光半導体素子１００Ａの製造途中の構造を示す斜視図であって、図６の後、開口３２ｈが形成された状態を示す。開口３２ｈは、絶縁層３２ｂをエッチングマスクで覆い、絶縁層３２ｂのうち当該エッチングマスクによって覆われていない部位に対してＺ方向の反対方向にエッチング剤を作用させる選択的エッチングによって、形成される。エッチング剤は、例えば、CF₄である。開口２３ｈが形成される絶縁層３２ｂは、絶縁被膜の一例である。

【0047】

開口３２ｈは、端子部５２の少なくとも一部とＺ方向に重なる位置に設けられる。したがって、電力供給配線６０が形成される前の図９の状態において、端子部５２は、開口３２ｈを介して部分的にＺ方向に露出することになる。その後、電力供給配線６０が形成され、図１～３に示されるような光半導体素子１００Ａが作られる。この際、図３に示されるように、電力供給配線６０の一部によって開口３２ｈが埋められ、言い換えると、電力供給配線６０の一部が開口３２ｈに収容され、当該電力供給配線６０と端子部５２とが電気的に接続される。図３，９に示されるように、端子部５２のうち、開口３２ｈとＺ方向に重なり、当該開口３２ｈを貫通した電力供給配線６０と電気的に接続される部位が、端子部５２の接続部位５２ａである。

【0048】

ここで、絶縁層３２ｂのエッチングに際しては、絶縁層３２ｂの製造ばらつきの最大厚さである場合にも、絶縁層３２ｂが確実に除去されるように行う必要がある。したがって、開口３２ｈを設けるための絶縁層３２ｂのエッチングによって、当該絶縁層３２ｂに加えて、端子部５２（接続部位５２ａ）も部分的にエッチングされる。図３に示されるように、接続部位５２ａの厚さＴ３は、エッチング前の厚さＴ２（図８参照）より低くなる。厚さＴ２は、端子部５２のうち、接続部位５２ａから外れた部位の厚さでもある。

【0049】

この場合において、仮に、図７の断面において、発熱部５１を覆う絶縁層３２ｂをエッチングして開口を形成した場合、発熱部５１が部分的に消失することになる。発熱部５１が消失すると、加熱性能が低下したり、発熱部５１と電力供給配線６０とを確実に電気的に接続できなくなったり、といった問題が生じる虞がある。

【0050】

これに対し、本実施形態では、発熱部５１と電気的に接続された端子部５２を設け、当該端子部５２を覆う絶縁層３２ｂをエッチングして、開口３２ｈを形成する。これにより、絶縁層３２ｂを超えるエッチングによっては、端子部５２が部分的に除去されることになり、発熱部５１は除去されずに済む。したがって、発熱部５１が消失することにより、加熱性能が低下したり、発熱部５１と電力供給配線６０とを確実に電気的に接続できなくなったり、といった問題が生じるのを、回避することができる。

【0051】

本実施形態では、接続部位５２ａは、発熱部５１に対してＺ方向に重なっている。この場合、接続部位５２ａは、絶縁層３２ｂを除去するエッチングにおいて、発熱部５１を保護しているということができる。

【0052】

絶縁層３２ｂをエッチングするエッチング剤に対するエッチング耐性は、例えば、当該エッチング剤に対する材料のエッチング速度に反比例した指標とすることができる。本実施形態では、端子部５２は、発熱部５１の材料（例えば、ニッケルクロム合金）よりも当該エッチング剤に対するエッチング速度が低い材料（例えば、Au）で作られる。したがって、本実施形態では、端子部５２のエッチング耐性が、当該エッチング剤に対する発熱部５１のエッチング耐性より高い。

【0053】

なお、本実施形態では、端子部５２は、電力供給配線６０と同じ材料で作られている。しかしながらこれには限定されず、端子部５２は、電力供給配線６０とは異なる材料で作られてもよい。

【0054】

以上、説明したように、本実施形態によれば、例えば、ヒータ５０と電力供給配線６０とを電気的に接続するために絶縁層３２ｂをエッチングして開口３２ｈを形成する場合に、当該エッチングによる不都合な事象が生じ難くなるような、改善された新規な光半導体素子１００および当該光半導体素子１００の製造方法を得ることができる。

【0055】

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態の光半導体素子１００Ｂ（１００）の斜視図である。図１０に示されるように、光半導体素子１００Ｂは、リング共振器として構成されており、オーバル状かつ周状の導波路を構成する湾曲したメサ４０Ｃ１，４０Ｃ２と、例えば２×２ＭＭＩのような結合部Ｃを介して光学的に接続された二つの直線状のメサ４０Ｌと、を備えている。

【0056】

図１１は、光半導体素子１００Ｂの製造途中の構造を示す斜視図であって、絶縁層３２ａ上に、発熱部５１および端子部５２を形成した状態、すなわち上記第１実施形態の図５と同等の状態を示す図である。

【0057】

図１１に示されるように、ヒータ５０の発熱部５１は、湾曲したメサ４０Ｃ１，４０Ｃ２上に絶縁層３２ａを介して積層されている。また、ヒータ５０の端子部５２は、結合部Ｃ上に絶縁層３２ａを介して積層されている。端子部５２は、発熱部５１上に積層された部位５２ｂと、結合部Ｃの絶縁層３２ａ上に積層された部位５２ｃと、を有している。部位５２ｃは、発熱部５１に対してＸ方向またはＸ方向の反対方向にずれた部位である。部位５２ｃは、発熱部５１に対してＺ方向と交差した方向にずれた第一部位の一例である。

【0058】

図１２は、図１０のXII－XII断面図である。図１２に示されるように、本実施形態では、結合部Ｃのメサ４０上に、図３と同様の開口３２ｈが形成されている。ただし、本実施形態では、図１１，１２に示されるように、端子部５２のうち開口３２ｈと重なる接続部位５２ａは、発熱部５１からＸ方向またはＸ方向の反対方向にずれた部位５２ｃに形成されており、発熱部５１とは重なっていない。

【0059】

したがって、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、開口３２ｈを形成するため絶縁層３２ｂを除去するエッチングによっては、端子部５２が部分的に除去されることになり、発熱部５１は除去されずに済む。したがって、本実施形態によっても、発熱部５１が消失することにより、加熱性能が低下したり、発熱部５１と電力供給配線６０とを確実に電気的に接続できなくなったり、といった問題が生じるのを、回避することができる。

【0060】

また、図１０，１１に示されるように、本実施形態では、端子部５２は、互いに離れた複数の発熱部５１と電気的に接続されている。また、複数の発熱部５１は、周状のメサ４０Ｃ１，４０Ｃ２の互いに異なる区間に対して絶縁層３２ａを挟んで設けられている。言い換えると、複数の発熱部５１は、複数のメサ４０Ｃ１，４０Ｃ２に対して絶縁層３２ａを挟んでもうけられている。すなわち、メサ４０Ｃ１用の発熱部５１と、メサ４０Ｃ２用のメサとで、端子部５２および当該端子部５２と電気的に接続された電力供給配線６０とが、共用されている。よって、本実施形態によれば、例えば、複数の発熱部５１について、それぞれ、端子部５２および電力供給配線６０が設けられた構成に比べて、構成を簡素化することができ、製造に要する手間やコストを抑制することができるという効果が得られる。

【0061】

なお、端子部５２は、異なる複数のメサ４０の発熱部５１について共用されればよく、この場合における当該複数のメサ４０の形態は、湾曲したメサ４０には限定されず、直線状のメサ４０が含まれてもよいし、直線状のメサ４０と湾曲したメサ４０とが含まれてもよい。また、三つ以上のメサ４０の発熱部５１について、端子部５２が共用されてもよい。

【0062】

［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態の光半導体素子１００Ｃ（１００）の、図３と同等位置での断面図である。図１３に示されるように、本実施形態では、端子部５２は、発熱部５１の一部であって、発熱部５１の一般部分５１ａより厚さが厚い部位５１ｂである。すなわち、本実施形態では、端子部５２は、発熱部５１を構成する材料と同じ材料で作られている。一般部分５１ａは、メサ４０上に絶縁層３２ａを介して積層され、当該メサ４０に沿って伸びる部位であり、本実施形態では、発熱部５１に相当する。一般部分５１ａの厚さは、Ｔ１であり、端子部５２の厚さは、Ｔ４（＞Ｔ１）である。また、接続部位５２ａは、Ｚ方向において開口３２ｈと重なる部位である。

【0063】

したがって、本実施形態でも、上記第１，第２実施形態と同様に、開口３２ｈを形成するため絶縁層３２ｂを除去するエッチングによっては、端子部５２としての部位５１ｂが部分的に除去されることになり、発熱部５１の一般部分５１ａは除去されずに済むように構成することができる。したがって、本実施形態によっても、発熱部５１の一般部分５１ａが消失することにより、加熱性能が低下したり、発熱部５１と電力供給配線６０とを確実に電気的に接続できなくなったり、といった問題が生じるのを、回避することができる。

【0064】

絶縁層３２ｂをエッチングするエッチング剤に対すエッチング耐性は、例えば、当該エッチング剤に対する材料の消失時間に比例した指標とすることができる。本実施形態では、端子部５２としての部位５１ｂの厚さＴ４は、一般部分５１ａの厚さＴ１より厚いため、端子部５２としての部位５１ｂの消失時間は、一般部分５１ａの消失時間より長い。したがって、本実施形態では、絶縁層３２ｂをエッチングするエッチング剤に対する端子部５２としての部位５１ｂのエッチング耐性が、当該エッチング剤に対する発熱部５１の一般部分５１ａのエッチング耐性より高い。

【0065】

本実施形態の構成は、上記第１，第２実施形態の光半導体素子１００Ａ，１００Ｂにも適用可能である。

【0066】

［第４実施形態］
図１４は、第４実施形態の光半導体素子１００Ｄ（１００）の斜視図である。図１４に示されるように、本実施形態では、メサ４０に対して、Ｙ方向およびＹ方向の反対方向に隣り合ったトレンチ３１が、埋込層３３で埋められている。すなわち、埋込層３３は、メサ４０に対して、Ｙ方向およびＹ方向の反対方向に隣り合っている。Ｙ方向は、第二方向の一例である。埋込層３３は、例えば、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た、電流ブロッキング部である。

【0067】

上記第１～第３実施形態の構成は、本実施形態のような所謂埋込型のメサにも適用することができる。

【0068】

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、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】

【0069】

１０…基板
２０…積層部
３０…積層体
３１…トレンチ
３１ａ…底面
３１ｂ…側面
３２…絶縁層
３２ａ…絶縁層
３２ｂ…絶縁層（絶縁被膜）
３２ｈ…開口
３３…埋込層
４０，４０Ｌ…メサ
４０Ｃ１，４０Ｃ２…メサ（区間）
４１…第一クラッド層
４２…導波路層
４３…第二クラッド層
５０…ヒータ
５１…発熱部
５１ａ…一般部分
５１ｂ…部位
５２…端子部
５２ａ…接続部位
５２ｂ…部位
５２ｃ…部位（第一部位）
５３…部位
６０…電力供給配線
６０ａ…接続部位
１００，１００Ａ～１００Ｄ…光半導体素子
Ｃ…結合部
Ｔ１～Ｔ４…厚さ
Ｘ…方向
Ｙ…方向（第二方向）
Ｚ…方向（第一方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】