[发明专利]集成器件和集成器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在同一基板上搭载有光学元件和电气元件的集成器件和集成器件的制造方法。

背景技术

历来，已知有激光元件等光学元件(光素子)和IC等电气元件被混载于同一基板上的模块(例如参照下述专利文献1。)。专利文献1所述的模块是在由硅等构成的基板上装配有光学元件和控制光学元件的电气元件。在基板上形成有与光学元件进行光耦合且将光导出到外部的光波导管之模块也存在。

另外，在专利文献1所述的模块中，光学元件和电气元件相对于基板通过倒装芯片装配工艺被装配。即，在光学元件和电气元件的下面形成凸起(bump)，使该凸起与基板的电极等接触且加压加热而进行金属接合，由此进行装配。

另外还已知有一种与上述不同的技术，是将激光元件等的光学元件通过表面活化接合法相对于基板进行接合(例如参照专利文献2)。就表面活化接合法进行简单说明的话，是将覆盖物质表面的氧化膜、污染物等惰性层经等离子体处理等去除而使之活化，且使表面能高的原子彼此接触，从而利用原子间的粘附力(凝着力)以低温进行接合的方法。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2007-72206号公报

【专利文献2】特开2005-311298号公报

但是，在上述结构的集成器件中，为了获得高性能的集成器件而混载由不同的材料构成的功能元件时，形成有光波导管的搭载基板因热过程(履歴)造成的变形蓄积，会引起光轴偏移等，因此不能使基板上所搭载的光学元件和基板上所形成的光波导管正确地进行光耦合。特别是随着混载的光学元件和电子元件的数量增加，工序数量增加，搭载基板的因热过程造成的变形的蓄积也增多，从而不能使基板上所搭载的光学元件和基板上所形成的光波导管正确地进行光耦合。即，为了使光学元件和光波导管正确地进行光耦合，就需要将光学元件和光波导管以亚微米的精度进行定位，但这尚未实现。

如专利文献1所述，通过倒装芯片装配工艺装配有光学元件和电气元件时所存在的问题是，因为光学元件、电气元件和基板被加热，所以由于各构件的热膨胀系数不同而导致各构件彼此发生错位。

另外，在对电气元件进行倒装芯片装配后使光学元件如专利文献2所述那样进行表面活化接合时，仍存在如下问题：即由于在电气元件的装配时基板被加热，导致基板发生翘曲，给在使光学元件进行表面活化接合时的位置精度带来不利影响。

除此之外，在将电气元件通过流动方式、回流方式相对于基板进行焊接装配时，也因为电气元件和基板被加热就会发生同样的问题。如此，在现有的集成器件中，在基板上搭载光学元件、电气元件还不能提高各自的位置精度。同样，也不能使搭载于基板上的光学元件和形成于基板上的光波导管正确地进行光耦合。

发明内容

本发明为了解除上述现有技术中的问题点，其目的在于，提供一种集成器件和集成器件的制造方法，其能够将基板上所搭载的部件在不加热的状态下高精度而简单地进行装配。

为了解决上述课题，达成其目的，本发明的集成器件是在基板上装配有光学元件和电气元件的集成器件，其特征在于，所述光学元件和所述电气元件经由表面活化接合技术被接合在所述基板上所形成的且由金属材料构件的接合部。

根据上述的构成，能够使热膨胀系数互不相同的材质所构成的光学元件和所述电气元件高精度且简单地装配在同一基板上的接合部。

另外，其特征在于，所述接合部具有微凸起构造。

根据上述的构成，因为设有形成于接合部的微凸起，所以能够在光学元件和电气元件的电极以表面活化接合技术容易地接合。

另外，其特征在于，所述金属材料是Au。

根据上述的构成，微凸起是容易发生塑性变形的材质，容易接合。

另外，其特征在于，作为所述光学元件的激光元件被接合在所述接合部。

另外，其特征在于，作为所述光学元件的波长转换元件被接合在所述接合部。

另外，其特征在于，作为所述光学元件的光接收元件被接合在所述接合部。

根据上述的构成，即使是由不同的材质构成、热膨胀系数不同的元件，不论搭载的顺序，都能够彼此互不影响地搭载在同一基板上。

另外，其特征在于，所述基板是硅基板。

另外，其特征在于，在所述硅基板内，内置有集成电路。

根据上述的构成，硅基板能够经由CMOS-LSI的形成工序而平坦化，能够形成构成光互连、电路的波导。另外，能够内置电气布线、逻辑LSI和温度传感器等的集成电路。