[发明专利]光半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有使光波导路的弯曲部的波导损失减少的光波导路的光半导体装置。

背景技术

具有利用SIMOX(Separation by Implanted Oxygen：注氧隔离)法在硅基板表面的正下方形成光波导路的方法。该方法具有如下的特征，即，可在表面平坦的状态下于表面侧残留单结晶的硅材料的同时、在内部形成成为光波导路的部分(例如，参照非专利文献1)。因此，是一种能够将光集成电路和电集成电路立体地集成在一个硅基板上的方法，在这一方面，尤为瞩目。

在此，如图12所示，基于SIMOX法的光波导路的构成例为：经由第一氧化硅层112在硅基板111上形成硅层113，在该硅层113中形成有第二氧化硅层114。该第一氧化硅层112与第二氧化硅层114之间的硅层113是形成光波导路的第一硅层115，该第一硅层115的膜厚较厚的部分、即第一氧化硅膜112向硅基板111侧凹陷而形成的部分上成为光波导路121。此时，第二氧化硅层114两面都形成平坦的面。另外，第二氧化硅层114上的硅层113成为第二硅层116。在形成上述构成时，在硅基板111上、在形成上述光波导路121的区域上形成开口的掩模(未图示)之后，例如通过离子注入氧而形成上述第一氧化硅层112，然后在将上述掩模除去之后，例如通过离子注入氧而形成上述第二氧化硅层114。由此，在第一硅层115形成脊状的光波导路121。

另外，如图13所示，经由第一氧化硅层112在硅基板111上形成有硅层113。在该硅层113中形成第二氧化硅层114，被夹在上述第一氧化硅层112与上述第二氧化硅层114之间的硅层113(第一硅层115)将成为光波导路121的区域形成得比其他区域厚。另外，第二氧化硅层114上的硅层113成为第二硅层116。因此，由于将第一硅层115和第二硅层116在同一层形成，故在该硅层113上、在形成上述光波导路的区域上形成掩模(未图示)之后，例如通过离子注入氧而形成上述第二硅层116，在第一硅层115形成脊状的光波导路121。即，在SOI(Silicon on insulator：绝缘体上硅结构)基板的硅层113中，可通过离子注入氧而形成上述构成的光波导路121。

最近提出有，在利用SIMOX法等方法于硅基板内部形成光波导路的基板表面制作MOS器件的方法(例如，参照非专利文献2)。发现由该SIMOX法在硅基板内部制作的光波导路形成脊型的光波导路。但是，通常，脊型的光波导路由于光的封入不强，故与条型的光波导路相比，存在有使光波导路弯曲时的光的波导损失增大的缺点。

非专利文献1：Prakash Koonath，Koichiro Kisima，Tejaswi Indukuri，andBahram Jalali著〔Sculpting of three-dimensional nano-optical structures insilicon〕APPLIDE PHYSICS LETTERS VOL.83 Number 24 p.4909-49112003年12月15日

非专利文献2：Tejaswi Indukuri，Prakash Koonath，and Bahram Jalali著〔Three-dimensional Integration of metal-oxide-semiconductor transistor withsubterranean photonics in silicon〕APPLIDE PHYSICS LETTERS VOL.88121108-1-3 2006年

发明内容

本发明要解决的问题点为：通常，脊型的光波导路由于光的封入不强，与条型的光波导路相比，存在有使光波导路弯曲时的光的波导损失增大的缺点。

本发明的课题是使光波导路的弯曲部的光的波导损失减少。

本发明的光半导体装置包括：包括：半导体区域；光波导路，其被夹在所述半导体区域内形成的第一光封入层和第二光封入层之间；绝缘膜区域，其形成在所述光波导路的弯曲部中央部的外侧及内侧的至少一侧上的所述半导体区域。

在本发明的光半导体装置中，由于具有在光波导路的弯曲部的中央部的外侧及内侧的至少一侧上的所述半导体区域形成的绝缘膜区域，故光波导路的弯曲部的波导损失减少。这是由于，在光波导路中导波的光在光波导路的弯曲部，通过绝缘膜区域而产生使向光波导路外放出的光返回到光波导路中的效果。