特表 2022-515280 光電チップ、その製造方法及び実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-17

(54)【発明の名称】光電チップ、その製造方法及び実装方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/10 20060101AFI20220209BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20220209BHJP

   H01L 31/0232 20140101ALN20220209BHJP

【ＦＩ】

H01L31/10 A

G01J1/02 K

H01L31/02 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021537799

(86)(22)【出願日】2019-10-31

(85)【翻訳文提出日】2021-07-08

(86)【国際出願番号】 CN2019114636

(87)【国際公開番号】W WO2020134537

(87)【国際公開日】2020-07-02

(31)【優先権主張番号】201811587822.9

(32)【優先日】2018-12-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201811587824.8

(32)【優先日】2018-12-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521048299

【氏名又は名称】フォグレイン テクノロジー （シェンゼン）カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＨＯＧＲＡＩＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（ＳＨＥＮＺＨＥＮ）ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｆ４， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ａ５， Ｎａｎｓｈａｎ Ｉ－Ｐａｒｋ， Ｎｏ．１００１， Ｘｕｅｙｕａｎ Ｂｌｖｄ， Ｎａｎｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】ヤン， ヤンウェイ

(72)【発明者】

【氏名】リ， イン

(72)【発明者】

【氏名】リュウ， ホンリアン

(72)【発明者】

【氏名】リュウ， ゲ

(72)【発明者】

【氏名】ゾウ， ヤン

【テーマコード（参考）】

2G065

5F849

【Ｆターム（参考）】

2G065AA04

2G065AB09

2G065BA09

2G065BA34

2G065BB02

2G065BB22

2G065BB48

2G065DA13

5F849AA02

5F849AB07

5F849BA18

5F849BA25

5F849BB01

5F849CB03

5F849CB04

5F849CB06

5F849CB09

5F849CB15

5F849DA05

5F849DA44

5F849EA04

5F849FA05

5F849HA04

5F849HA12

5F849HA13

5F849JA14

5F849XB03

5F849XB05

5F849XB24

(57)【要約】

本発明は、光電チップ、その製造方法及び実装方法であり、光通信伝送の技術分野に関する。前記チップには、チップの吸収層（２）を貫通する光分割溝（３）が開設され、チップの裏面は、光入射側であり、光分割溝（３）は、入射光（１５）の一部の光（１５１）を透過して分割し、入射光（１５）の他部の光（１５２）を吸収層（２）内に入射させて光電変換を行うために用いる。上記光電チップは光分割を可能にするとともに、入射光の光パワーをモニタリングすることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

裏面入射型光電チップであって、前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられることを特徴とする、
光電チップ。

【請求項2】

前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、前記光分割溝は、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつチップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、その内端が前記吸収層に接続され、その外端が前記チップの正面に位置する第１の電極に接続されることを特徴とする、
請求項１に記載のチップ。

【請求項3】

前記吸収層の裏面側に位置する基板をさらに含み、前記チップの裏面には、前記基板の裏面側の表面外に設けられた第２の電極がさらに設けられることを特徴とする、
請求項２に記載のチップ。

【請求項4】

前記基板と前記吸収層との間には、前記光分割溝の内端が位置する緩衝層がさらに設けられることを特徴とする、
請求項３に記載のチップ。

【請求項5】

前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項２に記載のチップ。

【請求項6】

前記光分割溝の内端には、出射光透過率を増加させる光透過性反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項４に記載のチップ。

【請求項7】

前記チップの表面と平行な方向に沿った前記第１の電極及び前記感光領域の断面は、いずれも円環状であり、前記光分割溝及び前記入射光反射防止膜は、いずれも円形であり、
前記光分割溝、前記第１の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が２０ｕｍより小さく、
前記光分割溝の直径は、５０ｕｍ～２５０ｕｍであり、
前記第１の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第１の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、６０ｕｍ～１０００ｕｍであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下であることを特徴とする、
請求項５に記載のチップ。

【請求項8】

前記光分割溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
請求項１に記載のチップ。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載のチップを製造するために用いられ、
吸収層を含むチップを形成することと、
前記吸収層を貫通する光分割溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。

【請求項10】

請求項１～８のいずれか一項に記載の光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。

【請求項11】

裏面入射型アレイ光電チップであって、前記チップのいずれか一面の方向に開口し、かつ前記チップの吸収層を貫通する光透過溝と、前記チップの最上層に形成され、かつその一端がその内の前記感光領域に対応する領域が光電変換領域である前記チップの吸収層に接続される感光領域とをそれぞれ備える複数の分光監視ユニットを含み、
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行うことを特徴とする、
光電チップ。

【請求項12】

各前記分光監視ユニットは、前記チップの正面に設けられ、かつ対応する前記感光領域の他端に接続される第１の電極をさらに含み、
複数の前記分光監視ユニットの第１の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも１つの第２の電極が設けられることを特徴とする、
請求項１１に記載のチップ。

【請求項13】

前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第１の電極は、対応する１つの電極接続線を介して対応する前記電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられることを特徴とする、
請求項１２に記載のチップ。

【請求項14】

前記基板と前記吸収層との間には、緩衝層がさらに設けられ、前記光透過溝は、前記チップの正面方向に開口し、さらに前記最上層を貫通し、かつその内端が前記緩衝層に位置することを特徴とする、
請求項１２に記載のチップ。

【請求項15】

隣接する２つの前記分光監視ユニットの中心間隔は、１００ｕｍより大きく５０００ｕｍより小さいことを特徴とする、
請求項１１に記載のチップ。

【請求項16】

隣接する２つの前記電極パットの中心間隔は、３０ｕｍより大きく１０００ｕｍより小さく、隣接する２本の前記電極接続線の間隔は、５ｕｍより大きいことを特徴とする、
請求項１３に記載のチップ。

【請求項17】

前記光透過溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
請求項１１に記載のチップ。

【請求項18】

前記チップの裏面には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜が設けられ、前記入射光反射防止膜のそれぞれは、面積が、前記チップの表面に平行な方向に沿った対応する前記分光監視ユニットの光透過溝及び感光領域のそれぞれの断面積の合計よりも大きいことを特徴とする、
請求項１１に記載のチップ。

【請求項19】

前記光透過溝の内端には、出射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項１４に記載のチップ。

【請求項20】

請求項１１～１９のいずれか一項に記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でＰ型材料をドープし、各箇所の前記Ｐ型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光通信伝送の技術分野に関し、具体的には、光電チップ、その製造方法及び実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザーから出射された光信号が光ファイバを介して受動型光導波路（ＰＬＣ）に伝送される前に、通常、光信号の一部（例えば、５％）は、光スプリッターにより別の光パワーモニタリング受信チップに分割され、光導波路に入射する光パワーをモニタリングする必要がある。残り（例えば、９５％）の光信号は、光ファイバを介して光導波路に結合されて伝送される。

【0003】

光リンクに２つの独立したデバイス、即ち光スプリッターと光パワーモニタリング受信チップを実装する必要があるため、両者の間には、光ファイバと２つの光ファイバコネクタ構造も必要とし、光スプリッターと光パワーモニタリング受信チップは、一般的にはそれぞれの固定ビットも必要とすることが理解され得る。また、現在のレーザシステムは、一般的には複合光路であり、従来技術の作り方によれば、システム構造の体積が大きく、操作が難しく、コストが高いという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術における上記技術的課題を解決するために、本発明の主な目的は、光分割だけでなく、光パワーのモニタリングも実現できる光電チップ、その製造方法及び実装方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記技術的課題を解決するために、本発明の実施例は、裏面入射型光電チップであって、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が前記チップ上に開設された光電チップを提供し、
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過して分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いる。

【0006】

本発明により提供される光電チップには、チップの吸収層を貫通する光分割溝が設けられる。入射光がチップの裏面側からチップ内に入射する時、一部の光は光分割溝を通って射出し、この部分の光は、吸収層ではなく光分割溝を通って、損失することなくチップを通過することができ、効率的な光信号伝送を継続可能であり、一方、他部の光が、吸収層を通過して光電変換を行い、光生成キャリアを生成することにより、入射光の光パワーを効果的にモニタリングできる。したがって、本発明により提供される光電チップを使用することにより、光分割を可能にするとともに、入射光の光パワーをモニタリングすることができる。

【0007】

さらに、前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、前記光分割溝は、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつチップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、その内端が前記吸収層に接続され、その外端が前記チップの正面に位置する第１の電極に接続される。

【0008】

さらに、前記吸収層の裏面側に位置する基板をさらに含み、前記チップの裏面には、前記基板の裏面側の表面外に設けられた第２の電極がさらに設けられる。

【0009】

さらに、前記基板と前記吸収層との間には、前記光分割溝の内端が位置する緩衝層がさらに設けられる。

【0010】

さらに、前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられる。

【0011】

さらに、前記光分割溝の内端には、出射光透過率を増加させる光透過性反射防止膜が設けられる。

【0012】

さらに、前記チップの表面と平行な方向に沿った前記第１の電極及び前記感光領域の断面は、いずれも円環状であり、前記光分割溝及び前記入射光反射防止膜は、いずれも円形であり、
前記光分割溝、前記第１の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が２０ｕｍより小さく、
前記光分割溝の直径は、５０ｕｍ～２５０ｕｍであり、
前記第１の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第１の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、６０ｕｍ～１０００ｕｍであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下である。

【0013】

さらに、前記光分割溝は、前記チップの一部又は全部を貫通する。

【0014】

本発明の実施例は、上記のいずれかの実施例に記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層を含むチップを形成することと、
前記吸収層を貫通する光分割溝を前記チップに開設することと、を含む、光電チップの製造方法をさらに提供する。

【0015】

本発明の実施例は、上記のいずれかの実施例に記載の光電チップを実装するために用いられ、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することと、を含む、光電チップの実装方法をさらに提供する。

【0016】

本発明の実施例は、裏面入射型アレイ光電チップであって、前記チップのいずれか一面の方向に開口し、かつ前記チップの吸収層を貫通する光透過溝と、前記チップの最上層に形成され、かつその一端がその内の前記感光領域に対応する領域が光電変換領域である前記チップの吸収層に接続される感光領域とをそれぞれ備える複数の分光監視ユニットを含み、
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行う、光電チップをさらに提供する。

【0017】

本発明の実施例による光電チップには、光透過溝及び感光領域をさらにそれぞれ備える複数の分光監視ユニットが設けられる。複数の入射光がチップに入射され、各入射光の一部は、対応する分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、この部分の光は、吸収層ではなく光透過溝を通って、損失することなくチップを通過することができ、光信号伝送を継続可能である。各入射光の他部が、対応する分光監視ユニットの光電変換領域に入射して光電変換を行うことによって、該チップは、複数の入射光に対して光分割及びパワーのモニタリングをそれぞれ行うことができる。さらに、該チップを用いた光路系では、多数の光スプリッターを使用する必要がなく、さらに、光路系の体積及びコストを大幅に低減させることができる。

【0018】

さらに、各前記分光監視ユニットは、前記チップの正面に設けられ、かつ対応する前記感光領域の他端に接続される第１の電極をさらに含み、
複数の前記分光監視ユニットの第１の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも１つの第２の電極が設けられる。
さらに、前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第１の電極は、対応する１つの電極接続線を介して対応する電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられる。

【0019】

さらに、前記基板と前記吸収層との間には、緩衝層がさらに設けられ、前記光透過溝は、前記チップの正面方向に開口し、さらに前記最上層を貫通し、かつその内端が前記緩衝層に位置する。

【0020】

さらに、隣接する２つの前記分光監視ユニットの中心間隔は、１００ｕｍより大きく５０００ｕｍより小さい。

【0021】

さらに、隣接する２つの前記電極パットの中心間隔は、３０ｕｍより大きく１０００ｕｍより小さく、隣接する２本の前記電極接続線の間隔は、５ｕｍより大きい。

【0022】

さらに、前記光透過溝は、前記チップの一部又は全部を貫通する。

【0023】

さらに、前記チップの裏面には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜が設けられ、前記入射光反射防止膜のそれぞれは、面積が、前記チップの表面に平行な方向に沿った対応する前記分光監視ユニットの光透過溝及び感光領域のそれぞれの断面積の合計よりも大きい。

【0024】

さらに、前記光透過溝の内端には、出射光反射防止膜が設けられる。

【0025】

本発明の実施例は、上記のいずれかの実施例に記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でＰ型材料をドープし、各箇所の前記Ｐ型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含む、光電チップの製造方法をさらに提供する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本発明の上記の及び／又は追加の態様の利点は、以下の添付図面と併せた実施例の説明から明らかで理解しやすくなる。

【0027】

【図1】本発明の実施例による光電チップの正面図である。

【図2】図１に示すチップのＡ－Ａ’に沿った断面図である。

【図3】図１に示すチップの背面図である。

【図4】本発明の他の実施例による光電チップの断面図である。

【図5】本発明の実施例による基板、緩衝層、吸収層、最上層及び不働態膜を成長させる模式図である。

【図6】本発明の実施例による感光領域窓をフォトリソグラフィエッチングする模式図である。

【図7】本発明の実施例による感光領域を拡散させて形成する模式図である。

【図8】本発明の実施例による第１の電極を製造する模式図である。

【図9】本発明の実施例による光分割溝を開設する模式図である。

【図10】本発明の実施例による光透過性反射防止膜を成長させる模式図である。

【図11】本発明の実施例による入射光反射防止膜を成長させる模式図である。

【図12】本発明の実施例による第２の電極を製造する模式図である。

【図13】本発明の実施例による光電チップの正面図である。

【図14】本発明の実施例による光電チップの背面図である。

【図15】図１３に示す正面図の領域Ａの拡大図である。

【図16】図１５のＢ－Ｂ’方向に沿った部分の断面図である。

【図17】本発明が提供する光電チップの別の実施例の部分断面図である。

【図18】本発明が提供する光電チップの電極パットの配置の他の実施例の模式図である。

【図19】本発明が提供する光電チップの電極パットの配置の別の実施例の模式図である。

【図20】本発明が提供する光電チップの電極パットの配置のさらなる実施例の模式図である。

【図21】本発明の実施例による基板、緩衝層、吸収層、最上層及び不働態膜を成長させる模式図である。

【図22】本発明の実施例による感光領域窓をフォトリソグラフィエッチングする模式図である。

【図23】本発明の実施例による感光領域を拡散させて形成する模式図である。

【図24】本発明の実施例による第１の電極を製造する模式図である。

【図25】本発明の実施例による光透過溝を開設する模式図である。

【図26】本発明の実施例による出射光反射防止膜を成長させる模式図である。

【図27】本発明の実施例による入射光反射防止膜を成長させる模式図である。

【図28】本発明の実施例による第２の電極を製造する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本出願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本出願の実施例の図面を組み合わせて、本出願の実施例における技術的解決手段を、明瞭かつ完全に説明し、もちろん、説明される実施例は、本出願の実施例の一部に過ぎず、その全てではない。本出願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労力を要さずに想到し得る他のすべての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0029】

図１及び図２を参照し、本発明は、光分割溝３が開設される裏面入射型光電チップである光電チップを提供する。光分割溝３はチップの吸収層２を貫通する。吸収層２は、インジウムガリウムヒ素（IｎＧａＡｓ）材料からなるものを選択することができ、当業者は、吸収層２が異なる入射光に対して複数の選択があることを知っており、ここでは具体的に限定しない。

【0030】

光分割溝３は、入射光の一部を透過して分割し、入射光の他部の光を吸収層２内に入射させて光電変換を行うために用いる。

【0031】

本実施例では、チップの裏面を光入射側とする。具体的には、チップの裏面には、入射光反射防止膜４が設けられる。入射光反射防止膜４は、光の反射を低減することで、入射率を向上させるために用いられる。チップの裏面への光分割溝３の正投影は、入射光反射防止膜４と重複する領域を有し、つまり、入射光が、入射光反射防止膜４からチップ内に射入した後、一部の光を光分割溝３から射出させることができる。さらに、チップの裏面への光分割溝３の正投影は、入射光反射防止膜４内にあり、即ち、入射光反射防止膜４の面積が、チップの表面に平行な方向に沿った分光溝３の断面積よりも大きく、光分割溝３の内端を透過して分割された光を多くし、光パワーの損失を低減する。

【0032】

光電チップは、吸収層２の正面側に位置する最上層５をさらに含み、即ち、最上層５は、吸収層２よりもチップの正面に接近する。チップの感光領域６は、最上層５に形成される。感光領域６は、内端が吸収層２に接続され、外端がチップの第１の電極７に接続される。感光領域６は、吸収層２内の光電変換を行う領域に対応し、即ち、チップの裏面への感光領域６の正投影は、入射光反射防止膜４と重複する領域を有し、それにより、入射光が、入射光反射防止膜４からチップ内に射入した後、一部の光が吸収層２内で光電変換を行うことができる。

【0033】

光分割溝３は、チップの一部又は全部を貫通する。

【0034】

本実施例では、光分割溝３は、チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつ最上層５を貫通し、最上層５が薄いため、光分割溝３を開設するプロセスが簡単であり、チップを製造しやすい。

【0035】

他の実施例では、光分割溝３は、チップの裏面方向に開口することができる。

【0036】

別の実施例では、光分割溝３は、チップのいずれの表面にも開口せず、吸収層２内にのみ開設される。

【0037】

本実施例では、チップの裏面への感光領域６の正投影は、入射光反射防止膜４内にあり、光電変換の効果が高く、さらに入射光の光パワーをモニタリングする効果が高い。

【0038】

本実施例では、第１の電極７は、チップの正面、即ち、最上層５の吸収層２と反対側の表面に位置する。

【0039】

図１を参照し、チップの正面には、第１の電極７と電気的に接続される電極パット１６がさらに設けられる。

【0040】

具体的には、最上層５はリン化インジウム（IｎＰ）材料からなる。

【0041】

図３を参照し、光電チップは、吸収層の裏面側、即ち、吸収層２の最上層５と反対の側に位置する基板８をさらに含む。チップの裏面には、基板８の裏面側の表面外、即ち、基板８の吸収層２と反対側の表面に設けられた第２の電極９がさらに設けられる。入射光反射防止膜４は、基板８の吸収層２と反対側の表面に位置する。

【0042】

本発明が提供するチップの第１の電極７は、チップの正面に位置し、第２の電極９は、チップの裏面に設けられる。実際の応用では、チップに電力が供給されると、電極パット１６は、溶接ワイヤを介して第１の回路基板と電気的に接続される。チップの裏面には、第２の電極９と電気的に接続される回路配線が設けられる透明な（入射光のチップ内への入射に影響を与えないようにする）第２の回路基板が設けられる。さらに、第１の回路基板と第２の回路基板を電源の両極と電気的に接続することで、チップへの電力供給を実現する。

【0043】

具体的には、基板８は硫黄（Ｓ）がドープされたリン化インジウム（IｎＰ）材料からなる。

【0044】

本実施例では、図３に示すように、第２の電極９には、入射光反射防止膜４を設置するための第２の電極貫通孔１０がさらに開設される。

【0045】

本実施例では、図２に示すように、基板８と吸収層２との間に、光分割溝３の内端が位置し得る緩衝層１が設けられてもよい。最上層５及び吸収層２の両方が比較的薄いため、光分割溝３を開設する深さが浅く、プロセスの難易度が低く、生産及び製造しやすい。

【0046】

他の実施例では、図４を参照し、光分割溝３は、チップ全体を貫通することができ、即ち、最上層５、吸収層２、緩衝層１、基板８及び入射光反射防止膜４を貫通して、光分割貫通孔になる。

【0047】

具体的には、緩衝層１はリン化インジウム（IｎＰ）材料からなる。

【0048】

光電チップは、チップの正面に設けられる不働態膜１１をさらに含み、即ち、不働態膜１１は、最上層５の吸収層２と反対側の表面に位置する。不働態膜１１には、第１の電極７を設置するための第１の電極貫通孔１２が開設される。

【0049】

光分割溝３の内端には、光の反射を低減することによって、出射光の透過率を向上させるための光透過性反射防止膜１３が設けられる。

【0050】

感光領域６及び第１の電極７は、いずれも環状であり、かつ光分割溝３を取り囲み、第１の電極７への感光領域６の正投影は、第１の電極７内にあり、チップの裏面への第１の電極７の正投影は、入射光反射防止膜４内にある。

【0051】

本実施例では、チップの表面と平行な方向に沿った第１の電極７及び感光領域６の断面は、いずれも円環状であり、光分割溝３及び入射光反射防止膜４は、いずれも円形であり、光分割溝３、第１の電極７、感光領域６及び入射光反射防止膜４は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が２０ｕｍより小さい。光分割溝３の直径は、５０ｕｍ～２５０ｕｍであり、第１の電極７の内径は、光分割溝３の直径以上であり、光分割溝３の直径より大きく６０ｕｍ～１０００ｕｍであり、入射光反射防止膜４の直径以下であり、感光領域６の内径は、第１の電極７の内径以下であり、第１の電極７の外径以下である。感光領域６は、内径が光分割溝３の直径以上であり、外径が入射光反射防止膜４の直径以下である。

【0052】

本発明は、
光電チップを、裏面入射型光電チップに光を出射するための光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされたチップの光分割比を補正するために、光電チップの光分割溝３を透過した分光の光パワーを検出することと、
光分割比が予め設定された値と一致する場合、チップ及び光源を固定し実装することと、
光分割比が予め設定された値と一致しない場合、光源とチップとの距離を調整することにより、光分割比を予め設定された値に調整することと、を含む光電チップの実装方法をさらに提供する。

【0053】

図２も参照し、本発明が提供する光電チップの動作原理は、
第１の電極７と第２の電極９がチップに逆バイアスを印加することで、チップを動作させることである。入射光１５は、チップの裏面の入射光反射防止膜４からチップ内に入射し、一部の光１５１は、基板８及び緩衝層１を通過した後、光透過性反射防止膜１３から出射し、この部分の光は、高い透過率を維持したままチップを通過することができ、効率的な光信号伝送を継続することができる。一方、他部の光１５２は、基板８及び緩衝層１を通過した後、吸収層２内に入射して光電変換を行い、光電流が形成され、さらに、他の一連の外部回路及び装置により、対応する光パワーが算出されて表示され、それにより入射光の光パワーのモニタリングが実現される。

【0054】

入射光１５の光強度は、一般的にはガウス分布を呈し、即ち、光強度は中央が強く、両側が弱く、さらにほとんどの光は、光分割溝３の内端を通って出射し、光信号の伝送を継続することができる。光のごく一部だけが、吸収層２に入射して光電変換を行い、それにより光パワーのモニタリングが行われる。

【0055】

入射光から分割する必要がある光の割合は、具体的な実際のニーズに応じて決定され、例えば、本実施例では、入射光から分割する必要がある光の割合は１０％である。光リンクの実装時、光分割溝により分割された光の光パワーを検出素子により検出することができ、入射光の総光パワーが既知である（光源出力の総光パワーが既知であるか、総光パワーを個別に測定する）ため、分割された光の割合がニーズを満たしているか否かを確認することができる。

【0056】

ニーズを満たすと、光リンク上の関連部品を固定することができる。

【0057】

ニーズを満たさないと、入射光源とチップとの距離を調整することによって、分割された光の割合を調整することができる。

【0058】

入射光から分割された光の割合が決定されると、残りの光をチップの吸収層に入射させて光電変換を行い、光電流を生成し、生成された光電流から残りの光の光パワーを算出し、それにより入射光の光パワーをモニタリングすることができる。実装後の光分割比はすでに決定されており、チップ内に入射して光電流を生成する一部の光の光パワーは、光源の光パワーの変化率を直接特徴付けることができ、その後に入射光の総光パワーのリアルタイム変化値が必要であれば、実施例における光電流から算出された光パワーを光分割比で換算して算出できる。

【0059】

本発明は、光電チップの製造方法の実施例をさらに提供し、以下を含む：
図５を参照し、基板８に緩衝層１、吸収層２及び最上層５を順に成長させ、本実施例では、金属有機化合物化学気相成長（Ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＯＣＶＤ）法又は他の本分野で選択可能なプロセスを使用して、基板８に緩衝層１、吸収層２及び最上層５を順に成長させることができる。

【0060】

図５を参照し、成長誘電体膜プロセス又は他の本分野で選択可能なプロセスを使用して、チップの正面に不働態膜１１を成長させ、即ち、不働態膜１１は、最上層５の吸収層２と反対側の表面に位置する。具体的には、成長誘電体膜プロセスは、プラズマ増加化学気相堆積法（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）であり、不働態膜１１は、厚さが５０００Ａを超える二酸化ケイ素（Ｓｉ０_２）又は厚さが２０００Ａを超える窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）である。

【0061】

図６を参照し、フォトリソグラフィエッチングプロセスにより、不働態膜１１に感光領域窓１４をフォトリソグラフィエッチングして形成する。

【0062】

図７を参照し、感光領域窓１４からチップにＰ型材料ドーピングを行い、感光領域６が形成され、高温拡散プロセスによりＰＮ接合が形成され、具体的には、感光領域６は、最上層５に形成され、感光領域６の内端は、吸収層２に接続され、チップに対するＰ型材料ドーピングは、拡散プロセスを使用し、拡散源がリン化亜鉛（Ｚｎ_３Ｐ_２）である。

【0063】

図８を参照し、チップの正面に第１の電極７が製造され、具体的には、第１の電極７は、電子ビーム蒸着プロセスにより製造されるチタン白金（ＴｉＰｔＡｕ）金属電極である。

【0064】

図９を参照し、チップには、チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつ吸収層２を貫通する光分割溝３が開設され、光分割溝３の内端は、緩衝層１に位置し、具体的には、前記光分割溝３をウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスによりエッチングする。

【0065】

図１０を参照し、光分割溝３の内端に光透過性反射防止膜１３を成長させ、具体的には、チップの正面にプラズマ増加化学気相堆積法（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）により反射防止膜を成長させ、かつフォトリソグラフィエッチングを行い、光分割溝３の内端の反射防止膜を保留し、光透過性反射防止膜１３を形成する。

【0066】

チップの裏面を薄く研磨する。

【0067】

図１１を参照し、チップの裏面に入射光反射防止膜４を成長させ、具体的には、チップの裏面に反射防止膜を成長させ、かつ入射光反射防止膜４をフォトエッチングして形成する。

【0068】

図３及び図１２を参照し、チップの裏面に第２の電極９を製造し、かつ第２の電極９に入射光反射防止膜４を設置するための第２の電極貫通孔１０を開設し、具体的には、ニッケル金（ＮｉＡｕ）金属電極である第２の電極９を電子ビーム蒸着プロセスにより製造し、かつ第２の電極貫通孔１０をフォトエッチングして形成する。

【0069】

高温合金プロセスによりチップの接触抵抗を低減させる。

【0070】

本発明が提供する光電チップには、チップの吸収層２を貫通する光分割溝３が設けられる。入射光がチップの裏面側からチップ内に入射する時、一部の光は分割溝３を通って射出し、この部分の分光は、吸収層ではなく光分割溝を通って、損失することなくチップを通過し、効率的な光信号伝送を継続可能である。一方、他部の光が、吸収層２を通過して光電変換を行い、光生成キャリアを生成することにより、入射光の光パワーを効果的にモニタリングできる。したがって、本発明により提供される光電チップを使用することにより、光分割を可能にするとともに、入射光の光パワーをモニタリングすることができる。本発明により提供される光電チップを用いた光路系では、スプリッター及び他の対応する部品を使用する必要がなく、したがって、光路系の構造、体積及びコストを低減し、実装部品が少なくなるため、操作の難易度を低減することができる。

【0071】

図１３から図１６を参照し、本発明は、順に積層され設けられる基板１７と、緩衝層１８と、吸収層１９と、最上層２０とを含み、基板１７が最上層２０よりもチップの裏面に近い裏面入射型アレイ光電チップである光電チップを提供する。本実施例では、基板１７は、硫黄（Ｓ）がドープされたリン化インジウム（IｎＰ）材料からなり、緩衝層１８は、リン化インジウム（IｎＰ）材料からなり、吸収層１９は、インジウムガリウムヒ素（IｎＧａＡｓ）材料からなり、最上層２０は、リン化インジウム（IｎＰ）材料からなる。

【0072】

本発明により提供される裏面入射型アレイチップの実施例は、複数の分光監視ユニットをさらに含む。具体的には、隣接する２つの分光監視ユニットの中心間隔は、１００ｕｍより大きく５０００ｕｍより小さい。

【0073】

各分光監視ユニットは、光透過溝２１と、感光領域２２と、第１の電極２３とを含む。

【0074】

光透過溝２１は、チップのいずれか一面の方向に開口し、かつチップの吸収層１９を貫通し、チップの一部又は全部を貫通する。本実施例では、光透過溝２１は、チップの正面方向に開口し、光透過溝２１は、さらに最上層２０を貫通し、かつ内端が緩衝層１８に位置し、最上層２０と吸収層１９とも薄いため、光分割溝２１を開設するプロセスが簡単であり、生産及び製造しやすい。

【0075】

他の実施例では、光透過溝２１は、チップの裏面方向に開口してもよく、例えば、基板１７、緩衝層１８及び吸収層１９を貫通する。

【0076】

別の実施例では、図１７を参照し、光透過溝２１は、チップ全体を貫通して貫通孔になる。

【0077】

感光領域２２は、チップの最上層２０に形成され、かつ一端がチップの吸収層１９に接続され、吸収層１９内の感光領域２２に対応する領域は、光電変換領域であり、入射光は、チップ内に入射して光電変換領域で光電変換を行うことで、光生成電流を生成し、さらに光パワーをモニタリングされる。

【0078】

複数の分光監視ユニットの感光領域２２は、間隔をおいて設けられ、即ち、対応する分光監視ユニットの光電変換領域に入射する入射光の各々が個別に光電変換を行えるように間隔をおいて設けられ、各分光監視ユニットは、入射光の各々に対して互いに干渉することなく個別に光パワーをモニタリングする。

【0079】

第１の電極２３は、チップの正面に設けられ、対応する感光領域２２の他端に接続され、複数の分光監視ユニットの第１の電極２３は、互いに絶縁して設けられる。

【0080】

チップの正面の縁部には、分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パット２４がさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第１の電極２３は、対応する１つの電極接続線２５を介して対応する電極パッド２４と電気的に接続される。複数の電極接続線２５同士は、互いに絶縁して設けられ、複数の電極パット２４同士は、相互に絶縁して設けられる。具体的には、隣接する２つの電極パット２４の中心間隔は、３０ｕｍより大きく１０００ｕｍより小さく、隣接する２つの電極接続線２５の間隔は、５ｕｍより大きい。

【0081】

本実施例では、各電極パット２４はいずれも円形である。

【0082】

電極パット２４は、溶接ワイヤを介して他の部品（例えば、回路基板）と電気的に接続され、それによりチップに電力を供給するために用いられ、電極パット２４は、チップの縁部に配置され、溶接ワイヤを形成しやすい。

【0083】

本実施例では、チップの四辺に複数の電極パット２４が配置され、かつ各辺での電極パット２４が単一列（チップの四辺に平行な方向を列とする）に配置され、修理を容易にする。

【0084】

他の実施例では、図１８を参照し、複数の電極パット２４は、チップ位置の対向する２つの縁部に配置され、このような構造は、電極パット２４と他の部品とを溶接ワイヤにより接続する際に容易に接続できる。

【0085】

別の実施例では、図１９を参照し、複数の電極パット２４は、チップの隣接する２つの縁部に配置される。

【0086】

さらなる実施例では、図２０を参照し、複数の電極パット２４は、チップの一つの縁部に配置される。

【0087】

チップの裏面には、チップ１７の基板に接続される少なくとも１つの第２の電極２６が設けられる。

【0088】

第１の電極２３と第２の電極２６は、チップに電力を供給するために電源の両極に接続される。

【0089】

本発明により提供されるチップの実施例に係る第１の電極２３は、チップの正面に設けられ、第２の電極２６は、チップの裏面に設けられる。実際の応用では、チップに電力が供給されると、各電極パット２４は、溶接ワイヤを介して第１の回路基板と電気的に接続される。チップの裏面には、回路配線が設けられる透明な（入射光のチップ内への入射に影響を与えないようにする）第２の回路基板が設けられ、第２の電極２６が第２の回路基板上の回路配線と電気的に接続される。さらに、第１の回路基板と第２の回路基板を電源の両極と電気的に接続することで、チップへの電力供給を実現する。

【0090】

チップの裏面を光入射側とする。本実例では、チップの裏面には、分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜２７が設けられ、光の反射を低減して光入射率を向上させる。各入射光反射防止膜２７の面積は、チップの表面に平行な方向に沿った対応する分光監視ユニットの光透過溝２１及び感光領域２２のそれぞれの断面積の合計よりも大きく、それによって、各入射光は、対応する入射反射防止膜２７からチップ内に入射した後、対応する分光監視ユニットの光透過溝２１により分割され、対応する光電変換領域に入射して光電変換を行うことができる。

【0091】

本実施例では、チップの裏面には、入射光反射防止膜２７と一対一で対応する複数の第２の電極貫通孔が開設される１つの第２の電極２６のみが設けられ、各入射光反射防止膜２７は、対応する第２の電極貫通孔内に位置する。

【0092】

光透過溝２１の内端には、出射光反射防止膜１２が設けられ、光の反射を低減して光射出率を向上させる。

【0093】

本実施例では、チップの表面と平行な方向に沿った各分光監視ユニットの第１の電極２３及び感光領域２２の断面は、いずれも円環状であり、各分光監視ユニットの光透過溝２１及び入射光反射防止膜２７は、いずれも円形である。各分光監視ユニットの光透過溝２１、第１の電極２３、感光領域２２及び入射光反射防止膜２７は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が２０ｕｍより小さい。光透過溝２１の直径は、５０ｕｍ～２５０ｕｍであり、第１の電極２３は、内径が光透過溝２１の直径以上であり、外径が光透過溝２１の直径より大きく６０ｕｎ～１０００ｕｍである。第１の電極２３の外径は、入射光反射防止膜２７の直径以下であり、感光領域２２の内径は、第１の電極２３の内径以下であり、感光領域２２の外径は、第１の電極２３の外径以下である。感光領域２２の内径は、光透過溝２１の直径以上であり、感光領域２２の外径は、入射光反射防止膜２７の直径以下である。

【0094】

本発明により提供される光電チップの正面には、最上層２０の吸収層１９と反対側の表面に位置する不働態膜２９がさらに設けられる。不働態膜２９には、対応する第１の電極貫通孔内にある分光監視ユニットの第１の電極２３と、一対一で対応する複数の第１の電極貫通孔が開設される。

【0095】

本発明により提供される光電チップの動作原理は、第２の電極２６と各分光監視ユニットの第１の電極２３がチップに逆バイアスを印加することで、チップを動作させることである。複数の入射光は、チップの裏面の対応する入射光反射防止膜２７からチップ内に入射し、各入射光３０の一部の光３１は、基板１７及び緩衝層１８を通過した後、対応する分光監視ユニットの光透過溝２１を透過して分割され、この部分の光は、高い透過率を維持したままチップを通過することができ、効率的な光信号伝送を継続することができる。各入射光３０の他部の光３２は、基板１７及び緩衝層１８を通過した後、対応する分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行い、それにより光生成電流が生成され、さらに、他の一連の外部回路及び装置により、対応する光パワーが算出されて表示され、それにより入射光の光パワーのモニタリングが実現される。

【0096】

各入射光の光強度は、一般的にはガウス分布を呈し、即ち、光強度は中央が強く、両側が弱く、さらに各入射光のほとんどの光は、光透過溝２１の内端を通って出射し、光信号の伝送を継続することができる。各入射光のごく一部だけが、吸収層１９に入射して光電変換を行う。

【0097】

各入射光から分割する必要がある光の割合は、具体的な実際のニーズに応じて決定され、例えば、本実施例では、各入射光から分割する必要がある光の割合は１０％である。光リンクの実装時、対応する分光監視ユニットの光透過溝２１により分割された光の光パワーを検出素子により検出することができ、各入射光の総光パワーが既知である（光源出力の総光パワーが既知であるか、総光パワーを個別に測定する）ため、分割された光の割合がニーズを満たしているか否かを確認することができる。

【0098】

ニーズを満たすと、光リンク上の関連部品を固定することができる。

【0099】

ニーズを満たさないと、各入射光の光源とチップとの距離を調整することによって、各入射光から分割された光の割合を調整することができる。

【0100】

各入射光から分割された光の割合が決定されると、各入射光の残りの光をチップの吸収層１９に入射させて光電変換を行い、光電流を生成し、生成された光電流から各入射光の残りの光の光パワーを算出し、それにより入射光の光パワーをモニタリングすることができる。実装後の各入射光の光分割比はすでに決定されており、各入射光がチップ内に入射して光電流を生成する一部の光の光パワーは、各光源の光パワーの変化率を直接特徴付けることができ、その後に各入射光の総光パワーのリアルタイム変化値が必要であれば、実施例における光電流から算出された各入射光の光パワーを光分割比で換算して算出できる。

【0101】

本発明は、光電チップの製造方法の実施例をさらに提供し、上記のいずれかの実施例に記載の裏面入射型アレイ光電チップを製造するために用いられ、次の工程を含む。

【0102】

図２１を参照し、基板１７に緩衝層１８、吸収層１９及び最上層２０を順に成長させ形成し、本実施例では、金属有機化合物化学気相成長（Ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＯＣＶＤ）法又は他の本分野で選択可能なプロセスを使用することができる。

【0103】

成長誘電体膜プロセス又は他の本技術分野で選択可能なプロセスを使用して、チップの正面に不働態膜２９を成長させ、即ち、不働態膜２９は、最上層２０の吸収層１９と反対側の表面に位置する。具体的には、成長誘電体膜プロセスは、プラズマ増加化学気相堆積法（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）であり、不働態膜２９は、厚さが５０００Ａを超える二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）又は厚さが２０００Ａを超える窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）である。

【0104】

図２２を参照し、フォトリソグラフィエッチングプロセスにより、不働態膜２９に複数の感光領域窓３３をフォトリソグラフィエッチングして形成する。

【0105】

図２３を参照し、各感光領域窓３３から最上層２０の複数の箇所でＰ型材料をドープし、各箇所のＰ型材料を吸収層１９に拡散させて複数の感光領域２２を形成し、かつ高温拡散プロセスによりＰＮ接合を形成し、具体的には、最上層２０に対するＰ型材料ドーピングは、拡散プロセスを使用し、拡散源がリン化亜鉛（Ｚｎ_３Ｐ_２）である。

【0106】

図２４を参照し、チップの正面に複数の第１の電極２３を製造し、各第１の電極２３を対応する感光領域２２に接続し、具体的には、チタン白金（ＴｉＰｔＡｕ）金属電極である第１の電極２３を電子ビーム蒸着プロセスにより製造する。

【0107】

図２５を参照し、チップに、チップの正面方向に開口し、吸収層１９及び最上層２０を貫通する複数の光透過溝２１を開設し、光透過溝２１の内端は、緩衝層１８に位置し、具体的には、光透過溝２１をウェットエッチングプロセス又はドライエッチングプロセスによりエッチングする。

【0108】

図２６を参照し、各光透過溝２１の内端に射光反射防止膜２８を成長させ、具体的には、チップの正面にプラズマ増加化学気相堆積法（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）により反射防止膜を成長させ、かつフォトリソグラフィエッチングを行い、光透過溝２１の内端の反射防止膜を保留し、出射光反射防止膜２８を形成する。

【0109】

チップの裏面を薄く研磨する。

【0110】

図２７を参照し、チップの裏面に複数の入射光反射防止膜２７を成長させ、各入射光反射防止膜２７をそれぞれ一つの分光監視ユニットに対応させ、具体的には、チップの裏面に反射防止膜を成長させ、かつ複数の入射光反射防止膜２７をフォトエッチングして形成する。

【0111】

図２８を参照し、チップの裏面に第２の電極２６を製造し、かつ第２の電極２６に入射光反射防止膜２７を設置するための複数の第２の電極貫通孔を開設し、具体的には、ニッケル金（ＮｉＡｕ）金属電極である第２の電極２６を電子ビーム蒸着プロセスにより製造し、かつ複数の第２の電極貫通孔をフォトエッチングして形成する。

【0112】

高温合金プロセスによりチップの接触抵抗を低減させる。

【0113】

本発明が提供する光電チップには、光透過溝２１及び感光領域２２をさらにそれぞれ備える複数の分光監視ユニットが設けられる。複数の入射光がチップに入射され、各入射光の一部３１は、対応する分光監視ユニットの光透過溝２１を透過して分割され、この部分の光は、吸収層１９ではなく光透過溝２１を通って、損失することなくチップを通過することができ、光信号伝送を継続可能である。各入射光の他部３２が、対応する分光監視ユニットの光電変換領域に入射して光電変換を行うことによって、該チップは、複数の入射光をそれぞれ光分割し、パワーをモニタリングすることができる。さらに、該チップを用いた光路系では、多数の光スプリッターを使用する必要がなく、さらに、光路系の体積及びコストを大幅に低減させることができる。

【0114】

説明しておきたいのは、本明細書では、「第１の」や「第２の」などの関係用語は、単に１つのエンティティ又は操作を他のエンティティ又は操作から区別するために用いられるだけであり、これらのエンティティ又は操作の間にそのような実際の関係又は順序が存在することを必ずしも要求又は暗示するものではない。なお、用語「含む」、「包含する」又はそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図しているため、一連の要素を含むプロセス、方法、物品又は装置には、それらの要素だけでなく、明確に列挙されていない他の要素が含まれ、又はこのようなプロセス、方法、物品又は装置に固有の要素も含まれる。これ以上の制限がない場合、「１つの…を含む」という文で定義された要素は、要素を含むプロセス、方法、物品又は装置内の他の同じ要素の存在を除外しない。

【0115】

明細書、図面及び請求項において言及された特徴は、本発明において意味を有する限り、任意に組み合わせてもよい。本発明によるサンプル分析システムにより説明された特徴及び利点については、本発明によるサンプル分析方法に対応して適用され、その逆も同様である。

【0116】

以上は、当業者が本発明を理解又は実施することを可能にするための本発明の具体的な実施形態にすぎない。これらの実施例についての様々な修正は当業者にとって自明であり、本明細書で定義された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施例で実現されてもよい。したがって、本発明は、本明細書に示されたこれらの実施例に限定されるのではなく、本明細書で出願された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に準拠することになるべきである。

【0117】

（付記）
（付記１）
裏面入射型光電チップであって、前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられることを特徴とする、
光電チップ。

【0118】

（付記２）
前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、前記光分割溝は、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつチップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、その内端が前記吸収層に接続され、その外端が前記チップの正面に位置する第１の電極に接続されることを特徴とする、
付記１に記載のチップ。

【0119】

（付記３）
前記吸収層の裏面側に位置する基板をさらに含み、前記チップの裏面には、前記基板の裏面側の表面外に設けられた第２の電極がさらに設けられることを特徴とする、
付記２に記載のチップ。

【0120】

（付記４）
前記基板と前記吸収層との間には、前記光分割溝の内端が位置する緩衝層がさらに設けられることを特徴とする、
付記３に記載のチップ。

【0121】

（付記５）
前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記２に記載のチップ。

【0122】

（付記６）
前記光分割溝の内端には、出射光透過率を増加させる光透過性反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記４に記載のチップ。

【0123】

（付記７）
前記チップの表面と平行な方向に沿った前記第１の電極及び前記感光領域の断面は、いずれも円環状であり、前記光分割溝及び前記入射光反射防止膜は、いずれも円形であり、
前記光分割溝、前記第１の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が２０ｕｍより小さく、
前記光分割溝の直径は、５０ｕｍ～２５０ｕｍであり、
前記第１の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第１の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、６０ｕｍ～１０００ｕｍであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下であることを特徴とする、
付記５に記載のチップ。

【0124】

（付記８）
前記光分割溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
付記１に記載のチップ。

【0125】

（付記９）
付記１～８のいずれか一つに記載のチップを製造するために用いられ、
吸収層を含むチップを形成することと、
前記吸収層を貫通する光分割溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。

【0126】

（付記１０）
付記１～８のいずれか一つに記載の光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。

【0127】

（付記１１）
裏面入射型アレイ光電チップであって、前記チップのいずれか一面の方向に開口し、かつ前記チップの吸収層を貫通する光透過溝と、前記チップの最上層に形成され、かつその一端がその内の前記感光領域に対応する領域が光電変換領域である前記チップの吸収層に接続される感光領域とをそれぞれ備える複数の分光監視ユニットを含み、
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行うことを特徴とする、
光電チップ。

【0128】

（付記１２）
各前記分光監視ユニットは、前記チップの正面に設けられ、かつ対応する前記感光領域の他端に接続される第１の電極をさらに含み、
複数の前記分光監視ユニットの第１の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも１つの第２の電極が設けられることを特徴とする、
付記１１に記載のチップ。

【0129】

（付記１３）
前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第１の電極は、対応する１つの電極接続線を介して対応する前記電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられることを特徴とする、
付記１２に記載のチップ。

【0130】

（付記１４）
前記基板と前記吸収層との間には、緩衝層がさらに設けられ、前記光透過溝は、前記チップの正面方向に開口し、さらに前記最上層を貫通し、かつその内端が前記緩衝層に位置することを特徴とする、
付記１２に記載のチップ。

【0131】

（付記１５）
隣接する２つの前記分光監視ユニットの中心間隔は、１００ｕｍより大きく５０００ｕｍより小さいことを特徴とする、
付記１１に記載のチップ。

【0132】

（付記１６）
隣接する２つの前記電極パットの中心間隔は、３０ｕｍより大きく１０００ｕｍより小さく、隣接する２本の前記電極接続線の間隔は、５ｕｍより大きいことを特徴とする、
付記１３に記載のチップ。

【0133】

（付記１７）
前記光透過溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
付記１１に記載のチップ。

【0134】

（付記１８）
前記チップの裏面には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜が設けられ、前記入射光反射防止膜のそれぞれは、面積が、前記チップの表面に平行な方向に沿った対応する前記分光監視ユニットの光透過溝及び感光領域のそれぞれの断面積の合計よりも大きいことを特徴とする、
付記１１に記載のチップ。

【0135】

（付記１９）
前記光透過溝の内端には、出射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記１４に記載のチップ。

【0136】

（付記２０）
付記１１～１９のいずれか一つに記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でＰ型材料をドープし、各箇所の前記Ｐ型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。

【符号の説明】

【0137】

ここで、図１から図２８の参照番号と部品名との対応関係は以下のとおりである。

【0138】

１、緩衝層、２、吸収層、３、光分割溝、４、入射光反射防止膜、５、最上層、６、感光領域、７、第１の電極、８、基板、９、第２の電極、１０、第２の電極貫通孔、１１、不働態膜、１２、第１の電極貫通孔、１３、光透過性反射防止膜、１４、感光領域窓、１５、入射光、１５１、一部の光、１５２、他部の光、１６、電極パット；１７、基板、１８、緩衝層、１９、吸収層、２０、最上層、２１、光透過溝、２２、感光領域、２３、第１の電極、２４、電極パット、２５、電極接続線、２６、第２の電極、２７、入射光反射防止膜、２８、出射光反射防止膜、２９、不働態膜、３０、入射光、３１、入射光の一部、３２、入射光の他部、３３、感光領域窓。

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【国際調査報告】