アレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバ
【課題】複数の受光素子部を備えるアレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストークが軽減されるアレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバの提供。
【解決手段】本発明に係るアレイ型受光装置は、第１導電型電極と第２導電型電極とを備える受光素子部が複数備えられる受光素子アレイと、キャリアと、を備えるアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対と、前記複数の配線対の一の配線対と該配線対の隣に位置する配線対との間を延伸する第１の接地電極と、前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える。
【解決手段】本発明に係るアレイ型受光装置は、第１導電型電極と第２導電型電極とを備える受光素子部が複数備えられる受光素子アレイと、キャリアと、を備えるアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対と、前記複数の配線対の一の配線対と該配線対の隣に位置する配線対との間を延伸する第１の接地電極と、前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ型受光装置に関し、特に、アレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストーク軽減に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の受光素子を備えるアレイ型受光装置が用いられている。例えば、２個の受光素子を備えるアレイ型受光装置について以下に説明する。図１１Ａは、従来技術に係るアレイ型受光装置１０１を前面側から見た斜視図である。アレイ型受光装置１０１は、２個の受光素子部を備える受光素子アレイ１０３と、受光素子アレイ１０３を保持するキャリア１０２と、を備える２チャンネルアレイ型受光装置である。
【０００３】
受光素子アレイ１０３の各受光素子部は、第１導電型電極（例えば、Ｐ型電極）と第２導電型電極（例えば、Ｎ型電極）とを有し、第１導電型電極及び第２導電型電極は、キャリア１０２に配置される第１導電型配線及び第２導電型配線にそれぞれ接続される。第１導電型配線のうち、キャリア１０２の前面に形成される部分を前面第１導電型配線電極１２３と、キャリア１０２の上面に形成される部分を上面第１導電型配線電極１２４とする。同様に、第２導電型配線のうち、キャリア１０２の前面に形成される部分を前面第２導電型配線電極１２６と、キャリア１０２の上面に形成される部分を上面第２導電型配線電極１２７とする。
【０００４】
キャリア１０２には、受光素子アレイ１０３の２個の受光素子部にそれぞれ接続される２対の配線対が形成されており、キャリア１０２の前面に、図の右側から順に、前面第２導電型配線電極１２６ａ，前面第１導電型配線電極１２３ａ，前面第１導電型配線電極１２３ｂ，前面第２導電型配線電極１２６ｂが形成されている。
【０００５】
図１１Ｂは、従来技術に係るアレイ型受光装置１０１を背面側から見た斜視図である。キャリア１０２の背面の一部に、接地電極１３４が形成されている。図１２は、従来技術に係る光受信モジュール１０５主要部を前面側から見た斜視図である。光受信モジュール１０５は、図１１Ａに示すアレイ型受光装置１０１と、基台部１０４と、前置増幅回路１４７と、基準電圧用端子１４９ａ，１４９ｂと、を備えており、前置増幅回路１４７の信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂが第１導電型配線とが、基準電圧用端子１４９ａ，１４９ｂと第２導電型配線とが、それぞれ、パターン接続用ワイヤで接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９３１３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７３３５号公報
【特許文献３】特開２００３−２４３７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に係る複数の受光素子を備えるアレイ型受光装置では、隣接する２個の受光素子にそれぞれ接続される配線の間などで、すなわち、隣接するチャンネル間で、電気的クロストークが発生し、これがノイズの原因となるため、当該アレイ型受光装置を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤作動の原因となる。例えば、図１１Ａにアレイ型受光装置１０１において、２個の受光素子部それぞれの第１導電型配線が隣接している。それゆえ、２本の第１導電型配線の間で、電気的クロストークが主に発生している。
【０００８】
アレイ型半導体受光装置としては、例えば波長多重伝送用のアレイ型タップフォトダイオードモジュールに関する従来技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に係る従来技術では、隣接するチャンネル間の光の干渉によるクロストークを低減する方法が提供されているが、このようなアレイ型受光装置では、隣接する受光素子間、及び受光素子に接続する配線間の電気的クロストークが発生し、ノイズの原因となるため、これを内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作の原因となる場合がある。
【０００９】
隣接する受光素子間の電気的クロストークを低減する方法が、特許文献２に開示されている。特許文献２に係る従来技術では、受光素子アレイにおいて、光信号を受光し信号検出回路に入力する手段を設けた受光素子と、電極間電位差を一定にしたダミーの受光素子を交互に配列し、受光素子間のクロストークを低減する方法が提示されている。
【００１０】
同様に、特許文献３に開示されている従来技術では、半導体レーザアレイにおいて、素子間の分離領域にシールド部を形成し、接地電位に接続することにより、隣接するチャンネル間のクロストークを低減する方法が提示されており、この技術を受光素子アレイに応用することも可能である。
【００１１】
しかしながら、特許文献２及び３に示す従来技術を応用して、隣接するチャンネル間のクロストークを低減した受光素子アレイを適用した場合においても、アレイ型受光装置に、受光素子アレイと前置増幅回路とを接続する配線が配置され、隣接する配線間の電気的クロストークが発生し、ノイズの原因となるため、これを内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作の原因となる場合がある。
【００１２】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の受光素子部を備えるアレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストークが軽減されるアレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係るアレイ型受光装置は、第１導電型電極と第２導電型電極とを備え入力される光信号を電気信号に変換する受光素子部が複数並んで半導体基板上に備えられる、受光素子アレイと、前記受光素子アレイが接続配置される前面と、前記前面の反対側に位置する背面と、を有するキャリアと、を備えるアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、［前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続され、前記前面の一部に形成される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続され、該第１導電型配線と並んで前記前面の一部に形成される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対］と、［前記前面の一部に形成され、さらに、前記複数の配線対の一の配線対と、該配線対の隣に位置する配線対との間を、延伸する、第１の接地電極］と、前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える、ことを特徴とする。
【００１４】
（２）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記複数の受光素子部は、前記一の配線対となる第１の受光素子部と前記隣に位置する配線対となる第２の受光素子部であり、前記複数の配線対は、前記第１の受光素子部と接続される第１の配線対と、前記第２の受光素子部と接続される第２の配線対であり、前記第１の配線対及び前記第２の配線対において、間を延伸する前記第１の接地電極に対して内側に配置される配線は、ともに前記第１導電型配線であってもよい。
【００１５】
（３）上記（１）又は（２）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、前記第１の接地電極は、前記一の配線対と前記隣に位置する配線対との間を、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成されてもよい。
【００１６】
（４）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、延伸してもよい。
【００１７】
（５）上記（４）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成されてもよい。
【００１８】
（６）上記（３）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されていてもよい。
【００１９】
（７）上記（６）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分が内側切削溝に含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分とは電気的に絶縁されていてもよい。
【００２０】
（８）上記（６）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分は、両側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されていてもよい。
【００２１】
（９）上記（５）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されていてもよい。
【００２２】
（１０）上記（９）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、内側切削溝それぞれに含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれとは電気的に絶縁されていてもよい。
【００２３】
（１１）上記（９）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、両側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されていてもよい。
【００２４】
（１２）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記受光素子部は、前記半導体基板の裏面に入射する光を受光するＰＮ接合部を、さらに備え、前記第１導電型電極は、該ＰＮ接合部の一方側に導通し、前記第２導電型電極は、該ＰＮ接合部の他方側に導通してもよい。
【００２５】
（１３）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記第１の接地電極が前記前面に形成される領域の内部と前記第２の接地電極が前記背面に形成される領域の内部とを貫通する、１又は複数の貫通穴を有し、前記１又は複数の貫通穴それぞれの側面に形成され、前記第１の接地電極及び前記第２の接地電極とそれぞれ接している、１又は複数の第３の接地電極を、さらに備えてもよい。
【００２６】
（１４）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の下縁と前記背面の下縁との間に位置する底面を、さらに有し、前記第１の接地電極と前記前面の下縁を亘って接し、前記第２の接地電極と前記背面の下縁を亘って接するとともに、前記底面の少なくとも一部に形成される、第３の接地電極を、さらに備えていてもよい。
【００２７】
（１５）上記（５）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が上記上面の一部に形成される部分は、前記背面の上縁へ延伸し、前記背面の上縁を亘って、前記第２の接地電極と接していてもよい。
【００２８】
（１６）本発明に係る光受信モジュールは、上記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の受光装置を内蔵する、光受信モジュールであってもよい。
【００２９】
（１７）本発明に係る光トランシーバは、上記（１６）に記載の光受信モジュールを備える、光トランシーバであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、複数の受光素子部を備えるアレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストークが軽減されるアレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る受光素子アレイを電極側より見た斜視図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアを前面側より見た斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアを背面側より見た斜視図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｃ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｄ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光受信モジュール主要部を前面側から見た斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置を背面側より見た斜視図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る受光素子アレイを電極側から見た斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の第３の実施形態に係るキャリアを前面側より見た斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明の第３の実施形態に係るキャリアを背面側より見た斜視図である。
【図１１Ａ】従来技術に係るアレイ型受光装置を前面側から見た斜視図である。
【図１１Ｂ】従来技術に係るアレイ型受光装置を背面側から見た斜視図である。
【図１２】従来技術に係る光受信モジュール主要部を前面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明に係る実施形態について、以下に、詳細な説明をする。ただし、以下に示す図は、あくまで、各実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００３３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１を前面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るアレイ型受光装置１は、キャリア２と、キャリア２に保持される受光素子アレイ３と、を備えている。受光素子アレイ３に２個の受光素子部が並んで半導体基板上に形成される、２チャンネル受光素子アレイである。受光素子アレイ３の２対の電極が、キャリア２に形成される２対の配線対とそれぞれ接続される。受光素子アレイ３の半導体基板の裏面には受光窓１９が備えられ、受光素子アレイ３は受光窓１９に入射する光を受光して電気信号に変換している。電気信号は、後述する前置増幅回路などによって増幅され、光電流として検出される。２個の受光素子部を、図の右側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部とする。２個の受光素子部の受光窓１９が、図の右側から順に、受光窓１９ａ，１９ｂとして、示されている。
【００３４】
図２は、当該実施形態に係る受光素子アレイ３を電極側より見た斜視図である。２個の受光素子部は、図の左側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部である。受光素子アレイ３の各受光素子部に、入射する光を受光するＰＮ接合部が備えられ、ＰＮ接合部の一方側が、それぞれ受光メサ部１２の頂上部であり、他方側が、それぞれｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３である。ＰＮ接合部の周囲（図の上下の両側）に、Ｐ型電極メサ部１４とＮ型電極メサ部１５が形成されている。Ｐ型電極メサ部１４にＰ型電極１６（第１導電型電極）が形成され、Ｐ型電極１６は、ＰＮ接合部の一方側である受光メサ部１２の頂上部に導通している。Ｎ型電極メサ部１５にＮ型電極１７（第２導電型電極）が形成され、Ｎ型電極１７は、ＰＮ接合部の他方側であるｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３に導通している。図には、２個の受光素子部の受光メサ部１２が、左側から順に受光メサ部１２ａ，１２ｂと、ｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３が、同様に、ｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ，１３ｂとして、示されており、他の部位についても同様である。
【００３５】
図２において、２個の受光素子部の間に、ダミー電極メサ部３６が形成され、その上部にダミー電極２０が形成されている。ダミー電極２０は、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂ、Ｎ型電極１７ａ，１７ｂのいずれにも電気的に接続されていない。なお、ダミー電極メサ部３６およびダミー電極２０の形状は、図２に示す本実施例に限定されるものではなく、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂ、Ｎ型電極１７ａ，１７ｂと電気的に接続されていなければ、どのような形状・大きさであっても構わない。ダミー電極メサ部３６の変形例として好ましい形状の一つには、２個の受光素子部の間にストライプ状に形成して両者のアイソレーションを高めることが考えられる。
【００３６】
図２に示す通り、受光素子アレイ３は、半絶縁性のＦｅドープＩｎＰ基板１１上に、２個のｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ，１３ｂが形成されており、各々の上に、受光メサ部１２ａ，１２ｂが形成されている。受光メサ部１２ａ，１２ｂの各中心部の間隔は０．２５ｍｍである。受光メサ部１２ａ，１２ｂは、頂上部側から見て、Ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層、Ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層、及びＮ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層から成る多層構造である。受光メサ部１２ａ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａと、受光メサ部１２ｂ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ｂは、それぞれＰＮ接合部を形成し、各々独立に、ＦｅドープＩｎＰ基板１１の裏面から入射される光を受光することが可能である。ＦｅドープＩｎＰ基板１１の表面全体は絶縁性の保護膜１８により被膜されているが、受光メサ部１２ａ、１２ｂの上面に円形パターンで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ、１３ｂの一部に矩形パターンで、開口部が設けられている。受光メサ部１２ａの周囲に、Ｐ型電極メサ部１４ａ及びＮ型電極メサ部１５ａが、受光メサ部１２ｂの周囲に、Ｐ型電極メサ部１４ｂ及びＮ型電極メサ部１５ｂが、それぞれ形成されており、それらの高さは受光メサ部１２ａ，１２ｂの高さと同じかそれより高い。受光メサ部１２ａの頂上部であるＰ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層に開口部を介して電気的に接続するＰ型電極１６ａは、Ｐ型電極メサ部１４ａの上面まで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａに開口部を介して電気的に接続するＮ型電極１７ａは、Ｎ型電極メサ部１５ａの上面まで引き出されている。第２の受光素子部のＰ型電極１６ｂ及びＮ型電極１７ｂについても、同様である。
【００３７】
さらに受光メサ部１２ａと受光メサ部１２ｂの間にダミー電極メサ部３６が形成されており、それらの高さは受光メサ部１２ａ，１２ｂの高さと同じかそれより高い。
【００３８】
図３Ａは、当該実施形態に係るキャリア２を前面側より見た斜視図である。図３Ｂは、当該実施形態に係るキャリア２を背面側より見た斜視図である。キャリア２は、受光素子アレイ３が接続配置される前面と、前面の反対側に位置する背面と、前面の上縁と背面の上縁の間に延びて位置する上面と、前面の下縁と背面の下縁の間に延びて位置する底面と、２個の側面とを有している。ここで、上面は、複数の平面と、隣接する平面の間に配置される複数の曲面からなる面である。キャリア２は、幅１ｍｍ（背面の右縁と左縁の距離）、高さ１ｍｍ（背面の上縁と下縁の距離）、厚さ０．１５ｍｍ（前面の上縁と背面の上縁の距離）の窒化アルミニウム部材２１に、受光素子アレイ３の２対の電極にそれぞれ接続される２対の配線対と、接地電極３０などが形成されている。当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の主な特徴は、接地電極３０の形状にある。
【００３９】
図３Ａの右側に、第１の受光素子部に接続される第１の配線対が、図３Ａの左側に、第２の受光素子部に接続される第２の配線対が示されている。第１の配線対は、Ｐ型配線２２ａ（第１導電型配線）とＮ型配線２５ａ（第２導電型配線）からなっている。Ｐ型配線２２ａは、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面Ｐ型配線電極２３ａと、上面に形成される上面Ｐ型配線電極２４ａからなっている。同様に、Ｎ型配線２５ａは、前面の一部に形成される前面Ｎ型配線電極２６ａと、上面の一部に形成される上面Ｎ型配線電極２７ａからなっている。第２の配線対は、第１の配線対と同様に、Ｐ型配線２２ｂ（第１導電型配線）とＮ型配線２５ｂ（第２導電型配線）からなっており、Ｐ型配線２２ｂは、前面Ｐ型配線電極２３ｂと上面Ｐ型配線電極２４ｂからなり、Ｎ型配線２５ｂは、前面Ｎ型配線電極２６ｂと上面Ｎ型配線電極２７ｂからなっている。ここで、２対の配線対は、図３Ａに示す通り、キャリア２の前面に、Ｎ型配線２５ａ、Ｐ型配線２２ａ、Ｐ型配線２２ｂ、Ｎ型配線２５ｂの順に、図の右側から並んでいる。
【００４０】
前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一部に、ＡｕＳｎはんだ材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂがそれぞれ形成されている。受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、Ｐ型電極１６ａがＡｕＳｎはんだ材２８ａに、Ｐ型電極１６ｂがＡｕＳｎはんだ材２８ｂに、Ｎ型電極１７ａがＡｕＳｎはんだ材２９ａに、Ｎ型電極１７ｂがＡｕＳｎはんだ材２９ｂに、はんだ接続され、それぞれ電気的に接続されるとともに、受光素子アレイ３がキャリア２に固定され、キャリア２は受光素子アレイ３を保持することが可能となる。
【００４１】
また、後述する通り、前面接地電極３１の一部に、ＡｕＳｎはんだ材３５が形成されている。受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、ダミー電極２０がＡｕＳｎはんだ材３５にはんだ接続されることにより、受光素子アレイ３はより安定的にキャリア２に固定される。
【００４２】
図３Ａに示す通り、前面Ｐ型配線電極２３ａは、ＡｕＳｎはんだ材２８ａが形成される一端（下端）から、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。また、前面Ｎ型配線電極２６ａは、ＡｕＳｎはんだ材２９ａが形成される一端（左下端）から、等しい幅で前面の右側へ直線的に延伸し、直角に屈曲し、より広くかつ等しい幅で、前面の上側へ直線的に延伸し、途中でさらに幅が広くなるとともに、前面の上縁に及んでいる。前面Ｎ型配線電極２６ａは、前面Ｐ型配線電極２３ａと並んで形成されている。前面Ｐ型配線電極２３ｂ及び前面Ｎ型配線電極２６ｂは、後述する前面接地電極３１の帯状の部分に対して対称的に、図の左側に形成されている。
【００４３】
接地電極３０は、第１の接地電極と、第２の接地電極と、第３の接地電極からなっている。第１の接地電極は、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面接地電極３１と、上面に形成される上面接地電極３２からなっている。第２の接地電極は、背面接地電極３４であり、背面接地電極３４は、背面の上縁の一部に及んでおり、該上縁の一部を亘って上面接地電極３２と接している。キャリア２に、前面接地電極３１（第１の接地電極）が前面に形成される領域の内部と、背面接地電極３４が背面に形成される領域の内部とを貫通する、貫通穴が形成されており、貫通穴の側面に貫通穴接地電極３３が形成される。第３の接地電極は、貫通穴接地電極３３であり、貫通穴接地電極３３は、貫通穴の両端を亘ってそれぞれ、前面接地電極３１（第１の接地電極）及び背面接地電極３４（第２の接地電極）と接している。第３の接地電極により、第１の接地電極と第２の接地電極は電気的に接続されている。また、第１の接地電極と第２の接地電極は、背面の上縁を亘って接していることにより、電気的に接続されている。なお、ここでは、１個の貫通穴接地電極３３が形成されているが、１個に限定されることはなく、１個又は複数の貫通穴接地電極であってもよい。第１の接地電極に印加される電圧が、安定して基準電圧に維持されていればよく、第１の接地電極と第２の接地電極の電気的接続の手段は、必要に応じて選択すればよい。当該実施形態に係るキャリア２では、第３の接地電極の両端が第１の接地電極と第２の接地電極とそれぞれ接しており、さらに、第１の接地電極と第２の接地電極が背面の上縁を亘って接していることにより、第１の接地電極が、安定して第２の接地電極と導通している。他には、例えば、キャリア２の底面全体に亘って接地電極を形成することにより、第１の接地電極と第２の接地電極が電気的に接続されてもよい。
【００４４】
前面接地電極３１は、貫通穴接地電極３３の前面接地電極３１側一端（円形状）を囲うリング形状の部分と、リング形状の部分から上側へ等しい幅で直線的に延伸して前面の上縁に及んでいる帯状の部分からなっている。前面接地電極３１の当該帯状の部分の一部に、ＡｕＳｎはんだ材３５が形成されており、受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、ダミー電極２０がＡｕＳｎはんだ材３５にはんだ接続される。前面接地電極３１（第１の接地電極）は、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間を、前面の上縁へ延伸している。図３Ａに示す通り、第１の配線対及び第２の配線対において、前面接地電極３１の帯状の部分に対して内側に配置される配線は、ともにＰ型配線２２ａ，２２ｂであり、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂは互いに平行に近接して配置されており、電気的クロストークが発生する可能性がある。しかし、前面接地電極３１が２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に配置されていることにより、電気的クロストークが抑制されている。また、ＡｕＳｎはんだ材２９ａ，２９ｂが形成される前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一端において、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂは近接している。前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一端付近においても電気的クロストークが発生する可能性があるところ、前面接地電極３１により、電気的クロストークが抑制されている。さらに、アレイ型受光装置１のキャリア２には、受光素子アレイ３の電極側が接続配置されるので、受光素子アレイ３の２個の受光素子部の間に発生し得る電気的クロストークも、前面接地電極３１により抑制される。受光素子アレイ３のダミー電極２０と、キャリア２の前面接地電極３１とが、ＡｕＳｎはんだ材３５によりはんだ接続されていることにより、電気的クロストークがさらに抑制されるとの格別な効果を奏している。
【００４５】
さらに、前述の通り、２対の配線対及び接地電極３０は、キャリア２の上面の一部にもそれぞれ形成されている。図３Ａに示す通り、上面Ｐ型配線電極２４ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｐ型配線電極２３ａと接している。同様に、上面Ｎ型配線電極２７ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｎ型配線電極２６ａと接している。そして、上面Ｎ型配線電極２７ａは、上面Ｐ型配線電極２４ａと並んで形成されている。上面Ｐ型配線電極２４ｂ及び上面Ｎ型配線電極２７ｂは、上面接地電極３２に対して対称的に、図の左側に形成されている。よって、キャリア２の上面においても、２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間に、上面接地電極３２が配置されている。すなわち、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間に形成されており、上面においても、接地電極が２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に配置されていることにより、上面において生じ得る電気的クロストークが抑制されている。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂに示す通り、キャリア２の上面は、後述する切削によって形成される切削溝を複数有しており、切削溝によって、複数の電極それぞれが互いに電気的に絶縁されている。上面Ｐ型配線電極２４ａの中心部と上面Ｐ型配線電極２４ｂの中心部の間隔は０．２５ｍｍである。キャリア２の上面において、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５の間に切削溝４１が配置され、切削溝４１には金属などの導電性の物質が形成されておらず、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは切削溝４１によって電気的に絶縁されている。図３Ａ及び図３Ｂに、上面Ｐ型配線電極２４ａと上面Ｎ型配線電極２７ａの間に配置される切削溝４１ａが、上面Ｐ型配線電極２４ｂと上面Ｎ型配線電極２７ｂの間に配置される切削溝４１ａが、それぞれ示されている。また、前述の通り、２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間に、上面接地電極３２が配置されるが、上面接地電極３２は、キャリア２の上面が有する内側切削溝４３に形成されている。なお、上面接地電極３２は、内側切削溝４３の曲面の少なくとも一部に形成されていればよく、このとき、上面接地電極３２は、内側切削溝４３の曲面領域に含まれている。上面接地電極３２は、前面の上縁に及んで前面接地電極３１と接し、さらに、背面の上縁に及んで背面接地電極３４と接しているのが望ましい。内側切削溝４３の図３Ａの右側には外側切削溝４２ａ（図示せず）が、左側には外側切削溝４２ｂが、上面にそれぞれ形成されている。外側切削溝４２ａ，４２ｂには金属などの導電性の物質が形成されておらず、外側切削溝４２ａ，４２ｂによって、内側切削溝４３に形成される上面接地電極３２は、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。内側切削溝４３と、両側に配置される外側切削溝４２ａ，４２ｂとは、切削溝の曲面の曲率が異なっている。内側切削溝４３の曲面の曲率半径は、外側切削溝４２ａ，４２ｂがつくる曲面の曲率半径より小さく、すなわち、前者の曲率は、後者の曲率より大きい。
【００４７】
以下、当該実施形態に係るキャリア２の製造方法の一部について説明する。図４Ａ乃至図４Ｄは、当該実施形態に係るキャリア２の製造工程を示す概略斜視図である。窒化アルミニウム部材２１の前面に、蒸着法によってＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を堆積することにより、前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂ、及び前面接地電極３１を所望の形状に形成する（図４Ａ）。ここで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜に用いられる”／”は、基板に近い側、基板に遠い側の順に、配置されていることを記しており、以下、本明細書において同じである。なお、電極材料がＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜に限定されないのは言うまでもない。
【００４８】
窒化アルミニウム部材２１の上面のうち上面接地電極３２が形成される領域に、切削工程により切削溝を形成する（図４Ｂ）。この切削溝が後に内側切削溝４３となる。そして、窒化アルミニウム部材２１の上面全体に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜からなる導体膜９０を形成する（図４Ｃ）。このとき、切削溝の曲面にも導体膜９０が形成されている。
【００４９】
次に、切削工程により切削溝４１ａ，４１ｂと外側切削溝４２ａ，４２ｂを形成する。このとき、図４Ｂに示す切削溝より曲面よりも浅く、かつ、曲率が小さく（曲率半径が大きく）なる曲面の切削溝を形成することにより、図４Ｂに示す切削溝のうち、該切削工程の後に残存する（該切削工程で切削されていない）部分が内側切削溝４３となり、内側切削溝４３に形成される導体膜９０が、上面接地電極３２となる。また、該切削工程により新たに生じた切削溝がそれぞれ、外側切削溝４２ａ，４２ｂとなる。さらに、切削溝４１ａ，４１ｂを形成することにより、上面（の平面）に形成される導体膜９０が、それぞれ、図４Ｄの右側から順に、上面Ｎ型配線電極２７ａ，上面Ｐ型配線電極２４ａ，上面Ｐ型配線電極２４ｂ，上面Ｎ型配線電極２７ｂとなる。よって、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、外側切削溝４２ａ，４２ｂにより、さらに外側に配置される上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂ（Ｐ型配線２２ａ，２２ｂ）と、それぞれ電気的に絶縁され、同様に、切削溝４１により、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは電気的に絶縁される。
【００５０】
当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の特性評価を行った結果を以下に示す。ここで、受光素子アレイ３の第１の受光素子部の特性を評価するために、Ｎ型配線２５ａを接地し、Ｐ型配線２２ａに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１０μＷの光信号を受光窓１９ａに入力したところ、０．７Ａ／Ｗの受光感度が得られた。３Ｖの逆バイアス電圧における暗電流は、室温で３ｎＡ以下、８５℃で３０ｎＡ以下、と十分に低い値であった。高温逆バイアス通電試験（２００℃，６Ｖ）では、２０００時間後の暗電流は８５℃で１００ｎＡ以下であり、高い信頼性を示した。端子間容量はキャリア２の第１の配線対に発生する寄生容量を含めて１００ｆＦ、順方向抵抗は２０Ωであった。３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１００μＷの光信号を入力して、周波数応答特性を測定した結果、８５℃にて、３ｄＢ遮断周波数は２５ＧＨｚ以上、帯域内偏差は１ｄＢ以下が得られた。
【００５１】
同様に、受光素子アレイ３の第２の受光素子部の特性を評価するために、Ｎ型配線２５ｂを接地し、Ｐ型配線２２ｂに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、上記と同様の試験を実施した結果、同程度の特性が得られた。特に、受光感度、３ｄＢ遮断周波数のチャンネル間偏差は３％以内であった。
【００５２】
図５は、当該実施形態に係る光受信モジュール５主要部を前面側から見た斜視図である。当該実施形態に係る光受信モジュール５は、４０Ｇｂｐｓ以上の伝送容量を有するＤＱＰＳＫ光受信モジュールである。当該実施形態に係る光受信モジュール５は、基台部４を備えており、アレイ型受光装置１が基台部４に接続配置される。基台部４は、金属などの導電性の物質により形成されており、下段面と立ち上がり面と上段面とがこの順に連なる階段状の部分を有している。図５に示す通り、アレイ型受光装置１のキャリア２の背面が基台部４の立ちあがり面に沿うとともに、キャリア２の底面が基台部４の下段面に沿うように、アレイ型受光装置１は基台部４の階段状の部分に配置される。
【００５３】
光受信モジュール５の基台部４の上段面に、前置増幅回路４７が備えられている。前置増幅回路４７は、受光素子アレイ３が出力する電気信号を増幅するものであり、前置増幅回路４７の上面には、信号電圧用端子４８ａ、４８ｂなどが配置されている。信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの各中心部の間隔は０．２５ｍｍである。
【００５４】
アレイ型受光装置１のキャリア２の上面は、基台部４の上段面よりも高くなっている。また、前置増幅回路４７は、基台部４の上段面のうち、立ち上がり面との縁付近に配置される。また、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔は、上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔と等しく、互いに近接するように、アレイ型受光装置１と前置増幅回路４７が基台部４に配置されているので、パターン接続用ワイヤの長さを最短とすることが可能である。
【００５５】
前置増幅回路４７の両側に、それぞれ基準電圧用端子４９ａ，４９ｂが、基台部４の上段面に配置されている。上面Ｎ型配線電極２７ａ，２７ｂは、それぞれ基準電圧用端子４９ａ、４９ｂと、パターン接続用ワイヤにより電気的に接続されている。ここでも、パターン接続用ワイヤの長さを短くするよう、基準電圧用端子４９ａ，４９ｂが基台部４の上段面に配置されるのが望ましい。ここで、基台部４が基準電圧となっており、キャリア２に形成される背面接地電極３４（図示せず）が基台部４の立ち上がり面に接続配置されており、キャリア２の接地電極３０と基台部４は電気的に接続されている。基台部４が接地される場合、基準電圧は０Ｖとなり、キャリア２のＮ型配線２５及び受光素子アレイ３のＮ型電極１７に印加される電圧は基準電圧である０Ｖとなる。
【００５６】
受光素子アレイ３の２個のＮ型電極１７ａ，１７ｂに印加される電圧と、２個のＮ型電極１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されるキャリア２のＮ型配線２５ａ，２５ｂに印加される電圧とは、ともに基準電圧である０Ｖであるとき、電気クロストークは主に、受光素子アレイ３の２個のＰ型電極１６ａ，１６ｂとの間、及び、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続されるＰ型配線２２ａ，２２ｂとの間に、それぞれ生じ得る。とくに、並んで配置される２対の配線対（４本の配線）のうち、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂは内側に隣接して延伸しており、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間で、電気クロストークが起こりやすい構造となっているところ、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に、前面接地電極３１（第１の接地電極）の帯状の部分が延伸していることにより、電気クロストークが抑制されている。すなわち、２対の配線対が、図３Ａに示す通り、キャリア２の前面に、Ｎ型配線２５ａ，Ｐ型配線２２ａ，Ｐ型配線２２ｂ，Ｎ型配線２５ｂの順に、図の右側から並んでおり、さらに、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂが接地される場合に、本発明の効果はさらに顕著に表れている。なお、前述の通り、受光素子アレイ３のダミー電極２０と、キャリア２の前面接地電極３１とが、ＡｕＳｎはんだ材３５によりはんだ接続されていることにより、電気的クロストークがさらに抑制されるとの格別な効果を奏している。
【００５７】
光受信モジュール５に、図５に示すアレイ型受光装置１や前置増幅回路４７などの他に、ＤＱＰＳＫ光受信モジュールとして動作させるために必要となるレンズ、ミラー、ハーフビームスプリッタなどの光学系部品から構成される干渉光学系（図示せず）、受光素子バイアス回路（図示せず）などがさらに備えられている。光受信モジュール５の入力側には光ファイバが接続されており、ＤＱＰＳＫ光信号が入力されると、干渉光学系にて干渉された後、受光素子アレイ３で受光され、受光素子アレイ３が電気信号に変換して出力する。当該実施形態に係る光トランシーバは、当該実施形態に係る光受信モジュール５を備える光トランシーバである。
【００５８】
光受信モジュール５の高速応答特性を改善するために、アレイ型受光装置１のキャリア２に形成されるＰ型配線２２と前置増幅回路４７とを接続するパターン接続用ワイヤの配線長を短くするのが望ましい。配線長を短くするには、前述の通り、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔を、上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔と等しくし、さらに、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂと上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとが、それぞれ互いに近接するように、アレイ型受光装置１と前置増幅回路４７が基台部４に配置されているのが望ましい。さらに、キャリア２の上面の平面部分の高さと、基台部４の上段面に配置される前置増幅回路４７の上面の高さとが、近い値であるのが望ましく、等しくなっているのがさらに望ましい。
【００５９】
さらに配線長を短くするには、キャリア２の厚さ（前面の上縁と背面の上縁の距離）、すなわち、上面の幅をさらに短くするのがさらに望ましい。しかし、キャリア２の上面の幅が短い場合、ホトリソグラフィ加工による電極配線パターンの形成が困難となり、当該実施形態に係る製造方法のように、切削工程によって形成される切削溝によって配線間分離を行うこととなる。しかし、切削工程における位置ずれ精度などにより、切削溝の幅や、上面に形成される電極の幅には制限がかかるので、隣接する配線間に接地配線を設けることが困難な場合が生じてしまう。
【００６０】
ここで、前置増幅回路４７の信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔は０．２５ｍｍであるが、切削工程における位置ずれ精度などにより、設計において切削溝の幅が０．１ｍｍ以上、配線電極の幅が０．１ｍｍ以上必要な場合を例に考える。例えば、図１２に示す従来技術に係るキャリア１０２のように、接地電極を前面に配置しない場合は、信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂの間隔が０．２５ｍｍであるとき、２本のＰ型配線の中心間距離を前置増幅回路の信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂの間隔と等しくすることが可能である。しかし、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のように、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に第１の接地電極を配置する場合は、切削工程における位置ずれ精度による上記の制限により、２本のＰ型配線の中心間距離が０．４ｍｍ以上必要となり、信号電圧用端子の間隔が０．２５ｍｍであるとき、２本のＰ型配線の中心間距離を、前置増幅回路の信号電圧用端子の間隔と等しくすることが出来ず、両者の間隔が整合しないという問題が発生する。しかし、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１において、キャリア２の上面接地電極３２を内側切削溝４３に形成し、上面接地電極３２を外側切削溝４２ａ，４２ｂによって上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂそれぞれと電気的に絶縁することにより、係る問題が解決され、本発明の効果はさらに高まることとなる。
【００６１】
近年、光モジュールの伝送容量の高速化に伴って、波長が異なる複数の光を同時に送受信することにより搬送波を多重化する光波長分割多重伝送方式や、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）と呼ばれる光の位相を変調した信号を伝播する方式が用いられている。このような光伝送方式に用いられる光送信モジュールでは、複数の半導体レーザ素子を直線状に配列した半導体レーザアレイと、複数の信号端子を備えた駆動回路を用いることにより、小型、低コスト、低消費電力の光送信モジュールの開発が、また光受信モジュールでは、複数の半導体受光素子を直線状に配列した受光素子アレイと、複数の信号端子を備えた前置増幅回路を用いることにより、小型、低コスト、低消費電力の光受信モジュールの開発が進められている。
【００６２】
光受信モジュールの底面、すなわち光トランシーバに内蔵される際に固定される面に対し、前置増幅回路などの回路基板、及び光信号の入力方向が平行である光受信モジュールに、表面入射型または裏面入射型の受光素子アレイを内蔵する場合、受光素子アレイの受光面を光受信モジュール底面に対して垂直に搭載する必要がある。このような場合、前面から上面に亘って電極配線を有するキャリアを適用し、その前面に受光素子アレイを搭載する。さらにキャリアを前置増幅回路の近傍に搭載し、キャリア上面の電極配線部から前置増幅回路の各端子に接続することとなる。この場合、キャリアの前面のみならず上面においても、隣接する配線間の電気的クロストークが問題となるところ、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１によって、電気的クロストークが抑制される。電気的クロストークが抑制されることにより、アレイ型受光装置１で発生するノイズが抑制され、アレイ型受光装置１を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作が抑制される。
【００６３】
とくに当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のように、ＤＱＰＳＫ光受信モジュールに内蔵される２チャンネルアレイ型受光装置の場合、２個の各受光素子部に接続される配線が、Ｎ型、Ｐ型、Ｐ型、Ｎ型の並びで配置され、２チャンネル間のＰ型配線が隣接していることにより電気的クロストークが問題となるところ、本発明を適用することにより、電気的クロストークが大幅に低減されることとなり、本発明の効果はさらに高まる。
【００６４】
なお、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の受光素子アレイ３は、半導体基板の裏面より入射する光を受光する裏面入射型の受光素子部を備えているが、これに限定されることはなく、表面入射型の受光素子部を備えていてもよい。また、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のキャリア２は、光受信モジュール５の底面（基台部４の上段面及び下段面）に対して垂直に搭載される縦型キャリアとしたが、これに限定されることはなく、例えば、光受信モジュール５の底面に平行に搭載される平面型キャリアであってもよい。この場合、キャリア２の上面に電極を形成する必要はなく、各受光素子部に接続される配線対は、キャリア２の前面にのみ形成される。この場合であっても、接地電極が隣り合う配線対の間を延伸することにより、電気的クロストークが抑制される。この場合であっても、各配線対の内側の配線はＰ型配線（第１導電型配線）である場合に、本発明の効果はより顕著となる。
【００６５】
さらに、当該実施形態に係るキャリア２は、前面と背面が互いに平行であり、上面に形成される切削溝を別にすれば、直方体の形状をしているが、これに限定されることはない。上面の幅を短くするために、また、受光素子アレイ３の受光面（例えば、受光窓１９）での反射光が入力側に戻ることを抑制するために、上面の幅（前面の上縁と背面の上縁の距離）を底面の幅（前面の下縁と背面の下縁）より狭くする形状をとする場合であってもよい。この場合、受光素子アレイ３の受光窓１９は、キャリア２の底面に対して、垂直に配置されておらず、キャリア２の前面及び受光素子アレイ３の受光窓１９は、底面に対して傾斜面となっている。必要があれば、逆に、上面の幅が底面の幅より広くする形状とする場合であってもよい。
【００６６】
なお、当該実施形態に係わるアレイ型受光装置１は、前面接地電極３１による電気的クロストーク低減効果を高めるために、背面接地電極３４を設置したが、これは必須ではない。また、電気的クロストーク低減効果を高めるために、前面接地電極３１と背面接地電極３４を、上面接地電極３２と貫通穴接地電極３３の両方によって電気的に接続する構造とし、電気的接続性を強化したが、これは必須ではなく、上面接地電極３２または貫通穴接地電極３３の何れかのみを設置する構造としても良い。
【００６７】
［第２の実施形態］
本発明の第の実施形態に係るアレイ型受光装置９の基本的な構成は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と同じである。当該実施形態に係るアレイ型受光装置９は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と、キャリア１０の前面及び上面の形状が主に異なっている。
【００６８】
また、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１とは、配線電極パターンの形状、貫通穴接地電極３３の有無についても異なっている。
【００６９】
図６Ａは、本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置９を前面側より見た斜視図である。図６Ｂは、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９を背面側より見た斜視図である。第１の実施形態に係るキャリア２では、貫通穴接地電極３３によって、前面接地電極３１と背面接地電極３４が電気的に接続されている。これに対して、当該実施形態に係るキャリア１０では、前面接地電極３７が前面を下方に延伸し、前面の下縁に及んでおり、同様に、背面接地電極３８が背面を下方に延伸し、背面の下縁に及んでいる。さらに、底面の全面に底面接地電極（第３の接地電極：図示せず）が形成されている。底面接地電極は、前面接地電極３７と前面の下縁を亘って接しており、さらに背面接地電極３８と背面の下縁を亘って接している。これにより、前面接地電極３７と背面接地電極３８とが、底面接地電極を介して電気的に接続されている。なお、ここでは、底面接地電極は、底面の全面に形成されるとしたが、これに限定されることはなく、底面の一部に形成されていても、底面接地電極が前面の下縁に及んで前面接地電極３７と接し、さらに、背面の下縁に及んで背面接地電極３８と接していればよい。
【００７０】
第１の実施形態に係るキャリア２の上面には、内側切削溝４３に上面接地電極３２を形成し、上面接地電極３２は、外側切削溝４２ａ，４２ｂによって、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。これに対して、当該実施形態に係るキャリア１０の上面の平面部分に、上面接地電極３２が形成され、上面接地電極３２の両側に配置される切削溝４５ａ，４５ｂによって、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。上記以外の当該実施形態に係るキャリア１０の構造について、例えば、受光素子アレイが搭載される領域の電極パターン、ＡｕＳｎはんだ材の配置等は、第１の実施形態に係るキャリア２と同じである（図３Ａ参照）。
【００７１】
図７Ａ及び図７Ｂは、当該実施形態に係るキャリア１０の製造工程を示す概略斜視図である。第１の実施形態と同様に、窒化アルミニウム部材２１の前面に、蒸着法によってＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を堆積することにより、前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂ、及び前面接地電極３１を所望の形状に形成する。そして、窒化アルミニウム部材２１の上面全体に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜からなる導体膜９０を形成する（図７Ａ）。
【００７２】
次に、切削工程により切削溝４１ａ，４１ｂと切削溝４５ａ，４５ｂを形成する（図７Ｂ）。図７Ｂの右側から順に、切削溝４１ａ，４５ａ，４５ｂ，４１ｂにより、上面に形成される導体膜９０が、それぞれ、図７Ｂの右側から順に、上面Ｎ型配線電極２７ａ，上面Ｐ型配線電極２４ａ，上面接地電極３２，上面Ｐ型配線電極２４ｂ，上面Ｎ型配線電極２７ｂとなる。よって、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、切削溝４５ａ，４５ｂにより、さらに外側に配置される上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂ（Ｐ型配線２２ａ，２２ｂ）と、それぞれ電気的に絶縁され、同様に、切削溝４１により、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは電気的に絶縁される。
【００７３】
キャリア１０の上面に形成される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔を所定の値としたいところ、切削工程における位置ずれ精度などによる制限に対して余裕がある場合に、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９のキャリア１０の形状が望ましい。この場合、図７Ｂに示す切削工程によって、当該実施形態に係るキャリア１０を形成することができ、製造工程の増大が抑制され、本発明の効果はさらに高まる。
【００７４】
また、上面接地電極３２をパターン接続用ワイヤによって、基台部の接地配線電極に接続してもよく、この場合、電気的クロストークの抑制効果をさらに高めることが可能となる。
【００７５】
なお、当該実施形態に係わるアレイ型受光装置９には、前面接地電極３７による電気的クロストーク低減効果を高めるために、背面接地電極３８を設置したが、これは必須ではない。また電気的クロストーク低減効果を高めるために、前面接地電極３７と背面接地電極３８を、上面接地電極３２と底面接地電極（図示しない）の両方によって電気的に接続する構造とし、電気的接続性を強化したが、これは必須ではなく、上面接地電極３２または底面接地電極の何れかのみを設置する構造としても良い。
【００７６】
なお、前面接地電極３７の形状は、本実施例に限定されるものではないが、図６Ａに例示するように、前面接地電極３７が、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂの近傍にまで及んでいるのが望ましく、電気的なノイズをさらに低減することができる。
【００７７】
［第３の実施形態］
図８は、本発明の第３の実施形態に係るアレイ型受光装置６を前面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るアレイ型受光装置６は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と同様に、キャリア７と、キャリア７に保持される受光素子アレイ８と、を備えている。受光素子アレイ８に４個の受光素子部が並んで半導体基板上に形成される、４チャンネル受光素子アレイである。第１の実施形態に係る受光素子アレイ３と同様に、受光素子アレイ８の半導体基板の裏面には受光窓５９が備えられている。４個の受光素子部を、図の右側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部、第３の受光素子部、第４の受光素子部とする。４個の受光素子部の受光窓５９が、図の右側から順に、受光窓５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄとして、示されている。なお、当該実施形態に係る光受信モジュールは、当該実施形態に係るアレイ型受光装置６を内蔵する光受信モジュールであり、当該実施形態に係る光トランシーバは、当該実施形態に係る光受信モジュールを備える光トランシーバである。
【００７８】
図９は、当該実施形態に係る受光素子アレイ８を電極側から見た斜視図である。４個の受光素子部は、図の左側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部、第３の受光素子部、第４の受光素子部である。受光素子アレイ８の各受光素子部の構造は、図２に示す第１の実施形態に係る受光素子アレイ３の各受光素子部の構造と基本的に同じである。しかしながら、図２に示す受光素子アレイ３の各受光素子部において、ＰＮ接合部の図の上下の両側に、Ｐ型電極メサ部１４とＮ型電極メサ部１５が形成されているのに対して、図
８に示す受光素子アレイ８の各受光素子部において、図の左右の両側に、Ｐ型電極メサ部５４とＮ型電極メサ部５５が形成されている。さらに、Ｐ型電極メサ部５４にＰ型電極５６（第１導電型電極）が、Ｎ型電極メサ部５５にＮ型電極５７（第２導電型電極）が、それぞれ形成されている。
【００７９】
図９に示す通り、受光素子アレイ８は、半絶縁性のＦｅドープＩｎＰ基板５１上に、４個のｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが形成されており、各々の上に、受光メサ部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが形成されている。受光メサ部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄのうち、隣り合う中心部の間隔はともに０．２５ｍｍである。４個の受光素子部は同一の構造であるため、第１の受光素子部を例に説明する。受光メサ部５２ａは、頂上部側から見て、Ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層、Ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層、及びＮ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層から成る多層構造である。受光メサ部５２ａ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａはＰＮ接合部を形成し、各受光素子部毎に独立して、ＦｅドープＩｎＰ基板５１の裏面から入射される光を受光することが可能である。ＦｅドープＩｎＰ基板５１の表面全体は絶縁性の保護膜５８により被膜されているが、受光メサ部５２ａの上面に円形パターンで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａの一部に矩形パターンで、開口部が設けられている。受光メサ部５２ａの周囲には、Ｐ型電極メサ部５４ａ、Ｎ型電極メサ部５５ａが形成されており、それらの高さは受光メサ部５２ａの高さと同じかそれより高い。受光メサ部５２ａの頂上部であるＰ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層に開口部を介して電気的に接続するＰ型電極５６ａは、Ｐ型電極メサ部５４ａの上面まで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａに開口部を介して電気的に接続するＮ型電極５７ａは、Ｎ型電極メサ部５５ａの上面まで引き出されている。第２の受光素子部、第３の受光素子部、及び第４の受光素子部の構造についても、第１の受光素子部と同様である。
【００８０】
図１０Ａは、当該実施形態に係るキャリア７を前面側より見た斜視図である。図１０Ｂは、当該実施形態に係るキャリア７を背面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るキャリア７は、図３Ａ及び図３Ｂに示す第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、前面と、背面と、上面と、底面と、２個の側面とを有している。キャリア７は、幅４．１ｍｍ、高さ０．６ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍの窒化アルミニウム部材６１に、受光素子アレイ８の４対の電極にそれぞれ接続される４対の配線対と、接地電極７０などが形成されている。
【００８１】
図１０Ａの右側から順に、第１の受光素子部に接続される第１の配線対、第２の受光素子部に接続される第２の配線対、第３の受光素子部に接続される第３の配線対、及び第４の受光素子部に接続される第４の配線対が示されている。第１の配線対を例に説明すると、第１の配線対は、Ｐ型配線６２ａ（第１導電型配線）とＮ型配線６５ａ（第２導電型配線）からなっている。Ｐ型配線６２ａは、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面Ｐ型配線電極６３ａと、上面に形成される上面Ｐ型配線電極６４ａからなっている。同様に、Ｎ型配線６５ａは、前面の一部に形成される前面Ｎ型配線電極６６ａと、上面の一部に形成される上面Ｎ型配線電極６７ａからなっている。
【００８２】
前面Ｐ型配線電極６３ａ及び前面Ｎ型配線電極６６ａの一部に、ＡｕＳｎはんだ材６８ａ，６９ａがそれぞれ形成されている。受光素子アレイ８をキャリア７に搭載する際に、Ｐ型電極５６ａがＡｕＳｎはんだ材６８ａに、Ｎ型電極５７ａがＡｕＳｎはんだ材６９ａに、はんだ接続され、それぞれ電気的に接続されると同時に、受光素子アレイ８がキャリア７に固定され、キャリア７は受光素子アレイ８を保持することが可能となる。
【００８３】
図１０Ａに示す通り、前面Ｐ型配線電極６３ａは、ＡｕＳｎはんだ材６８ａが形成される一端（下端）から、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。また、前面Ｎ型配線電極６６ａは、ＡｕＳｎはんだ材６９ａが形成される一端（下端）から、前面Ｐ型配線電極６３ａに平行に、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。すなわち、前面Ｎ型配線電極６６ａは、前面Ｐ型配線電極６３ａと並んで形成されている。
【００８４】
さらに、第１の配線対は、キャリア７の上面の一部にもそれぞれ形成されている。図１０Ａに示す通り、上面Ｐ型配線電極６４ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｐ型配線電極６３ａと接している。同様に、上面Ｎ型配線電極６７ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｎ型配線電極６６ａと接している。そして、上面Ｎ型配線電極６７ａは、上面Ｐ型配線電極６４ａと並んで形成されている。
【００８５】
なお、第２の配線対、第３の配線対、及び第４の配線対についても、第１の配線対と同様である。各配線対は、図１０Ａの右側に位置するＰ型配線６２と、図１０Ａの左側に位置するＮ型配線６５とが並んでおり、４対の配線対は、図１０Ａに示す通り、キャリア７の前面に、Ｐ型配線６２ａ、Ｎ型配線６５ａ、Ｐ型配線６２ｂ、Ｎ型配線６５ｂ、Ｐ型配線６２ｃ、Ｎ型配線６５ｃ、Ｐ型配線６２ｄ、Ｎ型配線６５ｄの順に、図の右側から並んでいる。
【００８６】
接地電極７０は、第１の実施形態に係る接地電極３０と同様に、第１の接地電極と、第２の接地電極と、第３の接地電極からなっている。第１の接地電極は、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面接地電極７１と、上面に形成される上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃからなっている。第２の接地電極は、背面接地電極７４であり、背面接地電極７４は、背面の上縁の一部に及んでおり、該上縁の一部を亘って上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃとそれぞれ接している。キャリア７に、前面接地電極７１（第１の接地電極）が前面に形成される領域の内部と、背面接地電極７４が背面に形成される領域の内部とを貫通する、３個の貫通穴が形成されており、貫通穴の側面に貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃが形成される。第３の接地電極は、３個の貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃであり、貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、貫通穴の両端を亘ってそれぞれ、前面接地電極７１（第１の接地電極）及び背面接地電極７４（第２の接地電極）と接している。なお、ここでは、３個の貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃが形成されているが、３個に限定されることはなく、１個又は複数の貫通穴接地電極であってもよい。また、上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃ（第１の接地電極）は、背面接地電極７４（第２の接地電極）と背面の上面に亘って接することによっても、電気的に接続している。第１の接地電極に印加される電圧が、安定して基準電圧に維持されていればよく、第１の接地電極と第２の接地電極の電気的接続の手段は、必要に応じて選択すればよい。当該実施形態に係るキャリア７では、３個の貫通穴接地電極（第３の接地電極）それぞれの両端が第１の接地電極と第２の接地電極とそれぞれ接しており、さらに、第１の接地電極と第２の接地電極が背面の上縁３箇所を亘って接していることにより、第１の接地電極が、安定して第２の接地電極と導通している。
【００８７】
前面接地電極７１は、貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃの前面接地電極７１側一端（円形状）が配置される横長に延伸する矩形状の部分と、矩形状の部分から、上側へ等しい幅で直線的に延伸してそれぞれ前面の上縁に及んでいる３個の帯状の部分から成っている。前面接地電極７１（第１の接地電極）の帯状の部分は、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれを、前面の上縁へ延伸している。さらに、キャリア７の上面に形成される上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、前面接地電極７１の３個の帯状の部分と、前面の上縁を亘って、接している。すなわち、第１の接地電極は、前面及び上面に亘って、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに、配置されている。
【００８８】
隣り合って並ぶ２対の配線対の配線間で、例えば、Ｎ型配線６５ａとＰ型配線６２ｂの間で、電気的クロストークが発生する可能性がある。しかし、第１の接地電極が、前面及び上面に亘って、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに、配置されていることにより、電気的クロストークが抑制されている。また、隣り合って並ぶ２個の受光素子部の２対の電極間で、例えば、Ｎ型電極５７ａとＰ型電極５６ｂの間で、発生し得る電気的クロストークも、前面接地電極７１により抑制される。なお、第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、受光素子アレイ８において、隣り合って並ぶ２個の受光素子部の間にダミー電極を設置し、キャリア１０において、前面接地電極７１の対応する帯状の部分の一部にＡｕＳｎはんだ材を形成し、受光素子アレイ８をキャリア７に搭載する際に、ダミー電極をＡｕＳｎはんだ材にはんだ接続させてもよい。この場合、対応する２対の配線対の間、当該２個の受光素子部の間に発生し得る電気的クロストークをさらに抑制することが出来る。
【００８９】
ここで、上面Ｐ型配線電極６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄのうち、隣り合う中心部の間隔はともに０．２５ｍｍである。第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、上面Ｐ型配線電極６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄと、上面Ｎ型配線電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６６ｄと、上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃとは、それぞれ、複数の切削溝によって、電気的に絶縁されている。上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、内側切削溝８３ａ，８３ｂ，８３ｃに形成されており、例えば、上面接地電極７２ａは、両側に配置される外側切削溝８５ａ，８６ａによって、さらに外側に配置される上面Ｎ型配線電極６７ａと上面Ｐ型配線電極６４ｂとそれぞれ電気的に絶縁されている。なお、内側切削溝８３ａの曲面の曲率半径は、両側に配置される外側切削溝８５ａ，８６ａがつくる曲面の曲率半径より小さく、すなわち、前者の曲率は、後者の曲率より大きい。上面接地電極７２ｂ，７２ｃについても同様である。
【００９０】
当該実施形態に係るアレイ型受光装置６の特性評価を行った結果を以下に示す。ここで、受光素子アレイ８の第１の受光素子部の特性を評価するため、Ｎ型配線６５ａを接地し、Ｐ型配線６２ａに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１０μＷの光信号を受光窓５９ａに入力したところ、０．７Ａ／Ｗの受光感度が得られた。３Ｖの逆バイアス電圧における暗電流は、室温で３ｎＡ以下、８５℃で３０ｎＡ以下、と十分に低い値であった。高温逆バイアス通電試験（２００℃，６Ｖ）では、２０００時間後の暗電流は８５℃で１００ｎＡ以下であり、高い信頼性を示した。端子間容量はキャリア７の寄生容量を含めて１００ｆＦ、順方向抵抗は２０Ωであった。３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１００μＷの光信号を入力して、周波数応答特性を測定した結果、８５℃にて、３ｄＢ遮断周波数は２５ＧＨｚ以上、帯域内偏差は１ｄＢ以下が得られた。同様に、受光素子アレイ８の第２の受光素子部、第３の受光素子部、及び第４の受光素子部についても同等の特性が得られた。特に、受光感度、３ｄＢ遮断周波数のチャンネル間偏差は３％以内であった。
【００９１】
第１の接地電極と第２の接地電極が安定して電気的に接続されていることにより、隣り合って並ぶ２対の配線対の配線間で発生する電気的クロストークが抑制される。電気的クロストークが抑制されることにより、アレイ型受光装置６で発生するノイズが抑制され、アレイ型受光装置６を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作が抑制される。当該実施形態に係るアレイ型受光装置６は、４チャンネルアレイ型受光装置であり、４個の波長の光を同時に受信することが可能であり、光波長分割多重伝送方式に適用することが可能である。例えば、１００ギガビットイーサネット（登録商標）伝送システムに適用可能な２５ギガビット、４チャンネルアレイ型受光装置として適用可能である。
【００９２】
なお、当該実施形態に係るキャリア７では、前面接地電極７１（第１の接地電極）の３個の帯状の部分が、すべての隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに配置されているが、これに限定されることはない。一部の２対の配線対の間にのみ配置される場合であっても、当該２対の配線対の配線間に生じ得る電気的クロストークが抑制される。例えば、前面接地電極７１（第１の接地電極）の帯状の部分が、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間にのみ配置される場合であってもよい。
【００９３】
以上、本発明の実施形態に係るアレイ型受光装置、光受信モジュール、光トランシーバについて、説明した。ここでは、Ｐ型電極を第１導電型電極、Ｎ型電極を第２導電型電極、Ｐ型配線を第１導電型配線、及びＮ型配線を第２導電型配線としたが、これに限定される必要はなく、Ｎ型を第１導電型及びＰ型を第２導電型としてもよいのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９４】
１ アレイ型受光装置、２ キャリア、３ 受光素子アレイ、４ 基台部、５ 光受信モジュール、６ アレイ型受光装置、７ キャリア、８ 受光素子アレイ、９ アレイ型受光装置、１０ キャリア、１１ ＦｅドープＩｎＰ基板、１２，１２ａ，１２ｂ 受光メサ部、１３，１３ａ，１３ｂ ｎ型ＩｎＰコンタクト層部、１４，１４ａ，１４ｂ Ｐ型電極メサ部、１５，１５ａ，１５ｂ Ｎ型電極メサ部、１６，１６ａ，１６ｂ Ｐ型電極、１７，１７ａ，１７ｂ Ｎ型電極、１８ 保護膜、１９ａ，１９ｂ 受光窓、２０ ダミー電極、２１ 窒化アルミニウム部材、２２，２２ａ，２２ｂ Ｐ型配線、２３ａ，２３ｂ 前面Ｐ型配線電極、２４ａ，２４ｂ 上面Ｐ型配線電極、２５、２５ａ，２５ｂ Ｎ型配線、２６ａ，２６ｂ 前面Ｎ型配線電極、２７ａ，２７ｂ 上面Ｎ型配線電極、２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ ＡｕＳｎはんだ材、３０ 接地電極、３１ 前面接地電極、３２ 上面接地電極、３３ 貫通穴接地電極、３４ 背面接地電極、３５ ＡｕＳｎはんだ材、３６ ダミー電極メサ部、３７ 前面接地電極、３８ 背面接地電極、４１，４１ａ，４１ｂ 切削溝、４２ａ，４２ｂ 外側切削溝、４３ 内側切削溝、４５ａ，４５ｂ 切削溝、４７ 前置増幅回路、４８ａ，４８ｂ 信号電圧用端子、４９ａ，４９ｂ 基準電圧用端子、５１ ＦｅドープＩｎＰ基板、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 受光メサ部、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ ｎ型ＩｎＰコンタクト層部、５４，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ Ｐ型電極メサ部、５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ Ｎ型電極メサ部、５６，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ Ｐ型電極、５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ Ｎ型電極、５８ 保護膜、５９，５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ 受光窓、６１ 窒化アルミニウム部材、６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ Ｐ型配線、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ 前面Ｐ型配線電極、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ 上面Ｐ型配線電極、６５，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ Ｎ型配線、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ 前面Ｎ型配線電極、６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ 上面Ｎ型配線電極、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ ＡｕＳｎはんだ材、７０ 接地電極、７１ 前面接地電極、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ 上面接地電極、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ 貫通穴接地電極、７４ 背面接地電極、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ 内側切削溝，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８６ａ，８６ｂ，８６ｃ 外側切削溝、９０ 導体膜、１０１ アレイ型受光装置、１０２ キャリア、１０３ 受光素子アレイ、１０４ 基台部、１０５ 光受信モジュール、１２３，１２３ａ，１２３ｂ 前面第１導電型配線電極、１２４，１２４ａ，１２４ｂ 上面第１導電型配線電極、１２６，１２６ａ，１２６ｂ 前面第２導電型配線電極、１２７，１２７ａ，１２７ｂ 上面第２導電型配線電極、１３４ 接地電極、１４７ 前置増幅回路、１４８ａ，１４８ｂ 信号電圧用端子、１４９ａ，１４９ｂ 基準電圧用端子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ型受光装置に関し、特に、アレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストーク軽減に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の受光素子を備えるアレイ型受光装置が用いられている。例えば、２個の受光素子を備えるアレイ型受光装置について以下に説明する。図１１Ａは、従来技術に係るアレイ型受光装置１０１を前面側から見た斜視図である。アレイ型受光装置１０１は、２個の受光素子部を備える受光素子アレイ１０３と、受光素子アレイ１０３を保持するキャリア１０２と、を備える２チャンネルアレイ型受光装置である。
【０００３】
受光素子アレイ１０３の各受光素子部は、第１導電型電極（例えば、Ｐ型電極）と第２導電型電極（例えば、Ｎ型電極）とを有し、第１導電型電極及び第２導電型電極は、キャリア１０２に配置される第１導電型配線及び第２導電型配線にそれぞれ接続される。第１導電型配線のうち、キャリア１０２の前面に形成される部分を前面第１導電型配線電極１２３と、キャリア１０２の上面に形成される部分を上面第１導電型配線電極１２４とする。同様に、第２導電型配線のうち、キャリア１０２の前面に形成される部分を前面第２導電型配線電極１２６と、キャリア１０２の上面に形成される部分を上面第２導電型配線電極１２７とする。
【０００４】
キャリア１０２には、受光素子アレイ１０３の２個の受光素子部にそれぞれ接続される２対の配線対が形成されており、キャリア１０２の前面に、図の右側から順に、前面第２導電型配線電極１２６ａ，前面第１導電型配線電極１２３ａ，前面第１導電型配線電極１２３ｂ，前面第２導電型配線電極１２６ｂが形成されている。
【０００５】
図１１Ｂは、従来技術に係るアレイ型受光装置１０１を背面側から見た斜視図である。キャリア１０２の背面の一部に、接地電極１３４が形成されている。図１２は、従来技術に係る光受信モジュール１０５主要部を前面側から見た斜視図である。光受信モジュール１０５は、図１１Ａに示すアレイ型受光装置１０１と、基台部１０４と、前置増幅回路１４７と、基準電圧用端子１４９ａ，１４９ｂと、を備えており、前置増幅回路１４７の信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂが第１導電型配線とが、基準電圧用端子１４９ａ，１４９ｂと第２導電型配線とが、それぞれ、パターン接続用ワイヤで接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９３１３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７３３５号公報
【特許文献３】特開２００３−２４３７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に係る複数の受光素子を備えるアレイ型受光装置では、隣接する２個の受光素子にそれぞれ接続される配線の間などで、すなわち、隣接するチャンネル間で、電気的クロストークが発生し、これがノイズの原因となるため、当該アレイ型受光装置を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤作動の原因となる。例えば、図１１Ａにアレイ型受光装置１０１において、２個の受光素子部それぞれの第１導電型配線が隣接している。それゆえ、２本の第１導電型配線の間で、電気的クロストークが主に発生している。
【０００８】
アレイ型半導体受光装置としては、例えば波長多重伝送用のアレイ型タップフォトダイオードモジュールに関する従来技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に係る従来技術では、隣接するチャンネル間の光の干渉によるクロストークを低減する方法が提供されているが、このようなアレイ型受光装置では、隣接する受光素子間、及び受光素子に接続する配線間の電気的クロストークが発生し、ノイズの原因となるため、これを内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作の原因となる場合がある。
【０００９】
隣接する受光素子間の電気的クロストークを低減する方法が、特許文献２に開示されている。特許文献２に係る従来技術では、受光素子アレイにおいて、光信号を受光し信号検出回路に入力する手段を設けた受光素子と、電極間電位差を一定にしたダミーの受光素子を交互に配列し、受光素子間のクロストークを低減する方法が提示されている。
【００１０】
同様に、特許文献３に開示されている従来技術では、半導体レーザアレイにおいて、素子間の分離領域にシールド部を形成し、接地電位に接続することにより、隣接するチャンネル間のクロストークを低減する方法が提示されており、この技術を受光素子アレイに応用することも可能である。
【００１１】
しかしながら、特許文献２及び３に示す従来技術を応用して、隣接するチャンネル間のクロストークを低減した受光素子アレイを適用した場合においても、アレイ型受光装置に、受光素子アレイと前置増幅回路とを接続する配線が配置され、隣接する配線間の電気的クロストークが発生し、ノイズの原因となるため、これを内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作の原因となる場合がある。
【００１２】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の受光素子部を備えるアレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストークが軽減されるアレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係るアレイ型受光装置は、第１導電型電極と第２導電型電極とを備え入力される光信号を電気信号に変換する受光素子部が複数並んで半導体基板上に備えられる、受光素子アレイと、前記受光素子アレイが接続配置される前面と、前記前面の反対側に位置する背面と、を有するキャリアと、を備えるアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、［前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続され、前記前面の一部に形成される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続され、該第１導電型配線と並んで前記前面の一部に形成される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対］と、［前記前面の一部に形成され、さらに、前記複数の配線対の一の配線対と、該配線対の隣に位置する配線対との間を、延伸する、第１の接地電極］と、前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える、ことを特徴とする。
【００１４】
（２）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記複数の受光素子部は、前記一の配線対となる第１の受光素子部と前記隣に位置する配線対となる第２の受光素子部であり、前記複数の配線対は、前記第１の受光素子部と接続される第１の配線対と、前記第２の受光素子部と接続される第２の配線対であり、前記第１の配線対及び前記第２の配線対において、間を延伸する前記第１の接地電極に対して内側に配置される配線は、ともに前記第１導電型配線であってもよい。
【００１５】
（３）上記（１）又は（２）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、前記第１の接地電極は、前記一の配線対と前記隣に位置する配線対との間を、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成されてもよい。
【００１６】
（４）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、延伸してもよい。
【００１７】
（５）上記（４）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成されてもよい。
【００１８】
（６）上記（３）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されていてもよい。
【００１９】
（７）上記（６）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分が内側切削溝に含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分とは電気的に絶縁されていてもよい。
【００２０】
（８）上記（６）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分は、両側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されていてもよい。
【００２１】
（９）上記（５）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されていてもよい。
【００２２】
（１０）上記（９）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、内側切削溝それぞれに含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれとは電気的に絶縁されていてもよい。
【００２３】
（１１）上記（９）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、両側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されていてもよい。
【００２４】
（１２）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、各前記受光素子部は、前記半導体基板の裏面に入射する光を受光するＰＮ接合部を、さらに備え、前記第１導電型電極は、該ＰＮ接合部の一方側に導通し、前記第２導電型電極は、該ＰＮ接合部の他方側に導通してもよい。
【００２５】
（１３）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記第１の接地電極が前記前面に形成される領域の内部と前記第２の接地電極が前記背面に形成される領域の内部とを貫通する、１又は複数の貫通穴を有し、前記１又は複数の貫通穴それぞれの側面に形成され、前記第１の接地電極及び前記第２の接地電極とそれぞれ接している、１又は複数の第３の接地電極を、さらに備えてもよい。
【００２６】
（１４）上記（１）に記載のアレイ型受光装置であって、前記キャリアは、前記前面の下縁と前記背面の下縁との間に位置する底面を、さらに有し、前記第１の接地電極と前記前面の下縁を亘って接し、前記第２の接地電極と前記背面の下縁を亘って接するとともに、前記底面の少なくとも一部に形成される、第３の接地電極を、さらに備えていてもよい。
【００２７】
（１５）上記（５）に記載のアレイ型受光装置であって、前記第１の接地電極が上記上面の一部に形成される部分は、前記背面の上縁へ延伸し、前記背面の上縁を亘って、前記第２の接地電極と接していてもよい。
【００２８】
（１６）本発明に係る光受信モジュールは、上記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の受光装置を内蔵する、光受信モジュールであってもよい。
【００２９】
（１７）本発明に係る光トランシーバは、上記（１６）に記載の光受信モジュールを備える、光トランシーバであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、複数の受光素子部を備えるアレイ型受光装置に配置される複数の配線を介して生じるクロストークが軽減されるアレイ型受光装置、光受信モジュール、及び光トランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る受光素子アレイを電極側より見た斜視図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアを前面側より見た斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアを背面側より見た斜視図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｃ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図４Ｄ】本発明の第１の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光受信モジュール主要部を前面側から見た斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置を背面側より見た斜視図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施形態に係るキャリアの製造工程を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るアレイ型受光装置を前面側より見た斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る受光素子アレイを電極側から見た斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の第３の実施形態に係るキャリアを前面側より見た斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明の第３の実施形態に係るキャリアを背面側より見た斜視図である。
【図１１Ａ】従来技術に係るアレイ型受光装置を前面側から見た斜視図である。
【図１１Ｂ】従来技術に係るアレイ型受光装置を背面側から見た斜視図である。
【図１２】従来技術に係る光受信モジュール主要部を前面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明に係る実施形態について、以下に、詳細な説明をする。ただし、以下に示す図は、あくまで、各実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００３３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１を前面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るアレイ型受光装置１は、キャリア２と、キャリア２に保持される受光素子アレイ３と、を備えている。受光素子アレイ３に２個の受光素子部が並んで半導体基板上に形成される、２チャンネル受光素子アレイである。受光素子アレイ３の２対の電極が、キャリア２に形成される２対の配線対とそれぞれ接続される。受光素子アレイ３の半導体基板の裏面には受光窓１９が備えられ、受光素子アレイ３は受光窓１９に入射する光を受光して電気信号に変換している。電気信号は、後述する前置増幅回路などによって増幅され、光電流として検出される。２個の受光素子部を、図の右側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部とする。２個の受光素子部の受光窓１９が、図の右側から順に、受光窓１９ａ，１９ｂとして、示されている。
【００３４】
図２は、当該実施形態に係る受光素子アレイ３を電極側より見た斜視図である。２個の受光素子部は、図の左側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部である。受光素子アレイ３の各受光素子部に、入射する光を受光するＰＮ接合部が備えられ、ＰＮ接合部の一方側が、それぞれ受光メサ部１２の頂上部であり、他方側が、それぞれｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３である。ＰＮ接合部の周囲（図の上下の両側）に、Ｐ型電極メサ部１４とＮ型電極メサ部１５が形成されている。Ｐ型電極メサ部１４にＰ型電極１６（第１導電型電極）が形成され、Ｐ型電極１６は、ＰＮ接合部の一方側である受光メサ部１２の頂上部に導通している。Ｎ型電極メサ部１５にＮ型電極１７（第２導電型電極）が形成され、Ｎ型電極１７は、ＰＮ接合部の他方側であるｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３に導通している。図には、２個の受光素子部の受光メサ部１２が、左側から順に受光メサ部１２ａ，１２ｂと、ｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３が、同様に、ｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ，１３ｂとして、示されており、他の部位についても同様である。
【００３５】
図２において、２個の受光素子部の間に、ダミー電極メサ部３６が形成され、その上部にダミー電極２０が形成されている。ダミー電極２０は、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂ、Ｎ型電極１７ａ，１７ｂのいずれにも電気的に接続されていない。なお、ダミー電極メサ部３６およびダミー電極２０の形状は、図２に示す本実施例に限定されるものではなく、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂ、Ｎ型電極１７ａ，１７ｂと電気的に接続されていなければ、どのような形状・大きさであっても構わない。ダミー電極メサ部３６の変形例として好ましい形状の一つには、２個の受光素子部の間にストライプ状に形成して両者のアイソレーションを高めることが考えられる。
【００３６】
図２に示す通り、受光素子アレイ３は、半絶縁性のＦｅドープＩｎＰ基板１１上に、２個のｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ，１３ｂが形成されており、各々の上に、受光メサ部１２ａ，１２ｂが形成されている。受光メサ部１２ａ，１２ｂの各中心部の間隔は０．２５ｍｍである。受光メサ部１２ａ，１２ｂは、頂上部側から見て、Ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層、Ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層、及びＮ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層から成る多層構造である。受光メサ部１２ａ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａと、受光メサ部１２ｂ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ｂは、それぞれＰＮ接合部を形成し、各々独立に、ＦｅドープＩｎＰ基板１１の裏面から入射される光を受光することが可能である。ＦｅドープＩｎＰ基板１１の表面全体は絶縁性の保護膜１８により被膜されているが、受光メサ部１２ａ、１２ｂの上面に円形パターンで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａ、１３ｂの一部に矩形パターンで、開口部が設けられている。受光メサ部１２ａの周囲に、Ｐ型電極メサ部１４ａ及びＮ型電極メサ部１５ａが、受光メサ部１２ｂの周囲に、Ｐ型電極メサ部１４ｂ及びＮ型電極メサ部１５ｂが、それぞれ形成されており、それらの高さは受光メサ部１２ａ，１２ｂの高さと同じかそれより高い。受光メサ部１２ａの頂上部であるＰ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層に開口部を介して電気的に接続するＰ型電極１６ａは、Ｐ型電極メサ部１４ａの上面まで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部１３ａに開口部を介して電気的に接続するＮ型電極１７ａは、Ｎ型電極メサ部１５ａの上面まで引き出されている。第２の受光素子部のＰ型電極１６ｂ及びＮ型電極１７ｂについても、同様である。
【００３７】
さらに受光メサ部１２ａと受光メサ部１２ｂの間にダミー電極メサ部３６が形成されており、それらの高さは受光メサ部１２ａ，１２ｂの高さと同じかそれより高い。
【００３８】
図３Ａは、当該実施形態に係るキャリア２を前面側より見た斜視図である。図３Ｂは、当該実施形態に係るキャリア２を背面側より見た斜視図である。キャリア２は、受光素子アレイ３が接続配置される前面と、前面の反対側に位置する背面と、前面の上縁と背面の上縁の間に延びて位置する上面と、前面の下縁と背面の下縁の間に延びて位置する底面と、２個の側面とを有している。ここで、上面は、複数の平面と、隣接する平面の間に配置される複数の曲面からなる面である。キャリア２は、幅１ｍｍ（背面の右縁と左縁の距離）、高さ１ｍｍ（背面の上縁と下縁の距離）、厚さ０．１５ｍｍ（前面の上縁と背面の上縁の距離）の窒化アルミニウム部材２１に、受光素子アレイ３の２対の電極にそれぞれ接続される２対の配線対と、接地電極３０などが形成されている。当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の主な特徴は、接地電極３０の形状にある。
【００３９】
図３Ａの右側に、第１の受光素子部に接続される第１の配線対が、図３Ａの左側に、第２の受光素子部に接続される第２の配線対が示されている。第１の配線対は、Ｐ型配線２２ａ（第１導電型配線）とＮ型配線２５ａ（第２導電型配線）からなっている。Ｐ型配線２２ａは、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面Ｐ型配線電極２３ａと、上面に形成される上面Ｐ型配線電極２４ａからなっている。同様に、Ｎ型配線２５ａは、前面の一部に形成される前面Ｎ型配線電極２６ａと、上面の一部に形成される上面Ｎ型配線電極２７ａからなっている。第２の配線対は、第１の配線対と同様に、Ｐ型配線２２ｂ（第１導電型配線）とＮ型配線２５ｂ（第２導電型配線）からなっており、Ｐ型配線２２ｂは、前面Ｐ型配線電極２３ｂと上面Ｐ型配線電極２４ｂからなり、Ｎ型配線２５ｂは、前面Ｎ型配線電極２６ｂと上面Ｎ型配線電極２７ｂからなっている。ここで、２対の配線対は、図３Ａに示す通り、キャリア２の前面に、Ｎ型配線２５ａ、Ｐ型配線２２ａ、Ｐ型配線２２ｂ、Ｎ型配線２５ｂの順に、図の右側から並んでいる。
【００４０】
前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一部に、ＡｕＳｎはんだ材２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂがそれぞれ形成されている。受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、Ｐ型電極１６ａがＡｕＳｎはんだ材２８ａに、Ｐ型電極１６ｂがＡｕＳｎはんだ材２８ｂに、Ｎ型電極１７ａがＡｕＳｎはんだ材２９ａに、Ｎ型電極１７ｂがＡｕＳｎはんだ材２９ｂに、はんだ接続され、それぞれ電気的に接続されるとともに、受光素子アレイ３がキャリア２に固定され、キャリア２は受光素子アレイ３を保持することが可能となる。
【００４１】
また、後述する通り、前面接地電極３１の一部に、ＡｕＳｎはんだ材３５が形成されている。受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、ダミー電極２０がＡｕＳｎはんだ材３５にはんだ接続されることにより、受光素子アレイ３はより安定的にキャリア２に固定される。
【００４２】
図３Ａに示す通り、前面Ｐ型配線電極２３ａは、ＡｕＳｎはんだ材２８ａが形成される一端（下端）から、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。また、前面Ｎ型配線電極２６ａは、ＡｕＳｎはんだ材２９ａが形成される一端（左下端）から、等しい幅で前面の右側へ直線的に延伸し、直角に屈曲し、より広くかつ等しい幅で、前面の上側へ直線的に延伸し、途中でさらに幅が広くなるとともに、前面の上縁に及んでいる。前面Ｎ型配線電極２６ａは、前面Ｐ型配線電極２３ａと並んで形成されている。前面Ｐ型配線電極２３ｂ及び前面Ｎ型配線電極２６ｂは、後述する前面接地電極３１の帯状の部分に対して対称的に、図の左側に形成されている。
【００４３】
接地電極３０は、第１の接地電極と、第２の接地電極と、第３の接地電極からなっている。第１の接地電極は、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面接地電極３１と、上面に形成される上面接地電極３２からなっている。第２の接地電極は、背面接地電極３４であり、背面接地電極３４は、背面の上縁の一部に及んでおり、該上縁の一部を亘って上面接地電極３２と接している。キャリア２に、前面接地電極３１（第１の接地電極）が前面に形成される領域の内部と、背面接地電極３４が背面に形成される領域の内部とを貫通する、貫通穴が形成されており、貫通穴の側面に貫通穴接地電極３３が形成される。第３の接地電極は、貫通穴接地電極３３であり、貫通穴接地電極３３は、貫通穴の両端を亘ってそれぞれ、前面接地電極３１（第１の接地電極）及び背面接地電極３４（第２の接地電極）と接している。第３の接地電極により、第１の接地電極と第２の接地電極は電気的に接続されている。また、第１の接地電極と第２の接地電極は、背面の上縁を亘って接していることにより、電気的に接続されている。なお、ここでは、１個の貫通穴接地電極３３が形成されているが、１個に限定されることはなく、１個又は複数の貫通穴接地電極であってもよい。第１の接地電極に印加される電圧が、安定して基準電圧に維持されていればよく、第１の接地電極と第２の接地電極の電気的接続の手段は、必要に応じて選択すればよい。当該実施形態に係るキャリア２では、第３の接地電極の両端が第１の接地電極と第２の接地電極とそれぞれ接しており、さらに、第１の接地電極と第２の接地電極が背面の上縁を亘って接していることにより、第１の接地電極が、安定して第２の接地電極と導通している。他には、例えば、キャリア２の底面全体に亘って接地電極を形成することにより、第１の接地電極と第２の接地電極が電気的に接続されてもよい。
【００４４】
前面接地電極３１は、貫通穴接地電極３３の前面接地電極３１側一端（円形状）を囲うリング形状の部分と、リング形状の部分から上側へ等しい幅で直線的に延伸して前面の上縁に及んでいる帯状の部分からなっている。前面接地電極３１の当該帯状の部分の一部に、ＡｕＳｎはんだ材３５が形成されており、受光素子アレイ３をキャリア２に搭載する際に、ダミー電極２０がＡｕＳｎはんだ材３５にはんだ接続される。前面接地電極３１（第１の接地電極）は、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間を、前面の上縁へ延伸している。図３Ａに示す通り、第１の配線対及び第２の配線対において、前面接地電極３１の帯状の部分に対して内側に配置される配線は、ともにＰ型配線２２ａ，２２ｂであり、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂは互いに平行に近接して配置されており、電気的クロストークが発生する可能性がある。しかし、前面接地電極３１が２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に配置されていることにより、電気的クロストークが抑制されている。また、ＡｕＳｎはんだ材２９ａ，２９ｂが形成される前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一端において、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂは近接している。前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂの一端付近においても電気的クロストークが発生する可能性があるところ、前面接地電極３１により、電気的クロストークが抑制されている。さらに、アレイ型受光装置１のキャリア２には、受光素子アレイ３の電極側が接続配置されるので、受光素子アレイ３の２個の受光素子部の間に発生し得る電気的クロストークも、前面接地電極３１により抑制される。受光素子アレイ３のダミー電極２０と、キャリア２の前面接地電極３１とが、ＡｕＳｎはんだ材３５によりはんだ接続されていることにより、電気的クロストークがさらに抑制されるとの格別な効果を奏している。
【００４５】
さらに、前述の通り、２対の配線対及び接地電極３０は、キャリア２の上面の一部にもそれぞれ形成されている。図３Ａに示す通り、上面Ｐ型配線電極２４ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｐ型配線電極２３ａと接している。同様に、上面Ｎ型配線電極２７ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｎ型配線電極２６ａと接している。そして、上面Ｎ型配線電極２７ａは、上面Ｐ型配線電極２４ａと並んで形成されている。上面Ｐ型配線電極２４ｂ及び上面Ｎ型配線電極２７ｂは、上面接地電極３２に対して対称的に、図の左側に形成されている。よって、キャリア２の上面においても、２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間に、上面接地電極３２が配置されている。すなわち、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間に形成されており、上面においても、接地電極が２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に配置されていることにより、上面において生じ得る電気的クロストークが抑制されている。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂに示す通り、キャリア２の上面は、後述する切削によって形成される切削溝を複数有しており、切削溝によって、複数の電極それぞれが互いに電気的に絶縁されている。上面Ｐ型配線電極２４ａの中心部と上面Ｐ型配線電極２４ｂの中心部の間隔は０．２５ｍｍである。キャリア２の上面において、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５の間に切削溝４１が配置され、切削溝４１には金属などの導電性の物質が形成されておらず、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは切削溝４１によって電気的に絶縁されている。図３Ａ及び図３Ｂに、上面Ｐ型配線電極２４ａと上面Ｎ型配線電極２７ａの間に配置される切削溝４１ａが、上面Ｐ型配線電極２４ｂと上面Ｎ型配線電極２７ｂの間に配置される切削溝４１ａが、それぞれ示されている。また、前述の通り、２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間に、上面接地電極３２が配置されるが、上面接地電極３２は、キャリア２の上面が有する内側切削溝４３に形成されている。なお、上面接地電極３２は、内側切削溝４３の曲面の少なくとも一部に形成されていればよく、このとき、上面接地電極３２は、内側切削溝４３の曲面領域に含まれている。上面接地電極３２は、前面の上縁に及んで前面接地電極３１と接し、さらに、背面の上縁に及んで背面接地電極３４と接しているのが望ましい。内側切削溝４３の図３Ａの右側には外側切削溝４２ａ（図示せず）が、左側には外側切削溝４２ｂが、上面にそれぞれ形成されている。外側切削溝４２ａ，４２ｂには金属などの導電性の物質が形成されておらず、外側切削溝４２ａ，４２ｂによって、内側切削溝４３に形成される上面接地電極３２は、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。内側切削溝４３と、両側に配置される外側切削溝４２ａ，４２ｂとは、切削溝の曲面の曲率が異なっている。内側切削溝４３の曲面の曲率半径は、外側切削溝４２ａ，４２ｂがつくる曲面の曲率半径より小さく、すなわち、前者の曲率は、後者の曲率より大きい。
【００４７】
以下、当該実施形態に係るキャリア２の製造方法の一部について説明する。図４Ａ乃至図４Ｄは、当該実施形態に係るキャリア２の製造工程を示す概略斜視図である。窒化アルミニウム部材２１の前面に、蒸着法によってＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を堆積することにより、前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂ、及び前面接地電極３１を所望の形状に形成する（図４Ａ）。ここで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜に用いられる”／”は、基板に近い側、基板に遠い側の順に、配置されていることを記しており、以下、本明細書において同じである。なお、電極材料がＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜に限定されないのは言うまでもない。
【００４８】
窒化アルミニウム部材２１の上面のうち上面接地電極３２が形成される領域に、切削工程により切削溝を形成する（図４Ｂ）。この切削溝が後に内側切削溝４３となる。そして、窒化アルミニウム部材２１の上面全体に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜からなる導体膜９０を形成する（図４Ｃ）。このとき、切削溝の曲面にも導体膜９０が形成されている。
【００４９】
次に、切削工程により切削溝４１ａ，４１ｂと外側切削溝４２ａ，４２ｂを形成する。このとき、図４Ｂに示す切削溝より曲面よりも浅く、かつ、曲率が小さく（曲率半径が大きく）なる曲面の切削溝を形成することにより、図４Ｂに示す切削溝のうち、該切削工程の後に残存する（該切削工程で切削されていない）部分が内側切削溝４３となり、内側切削溝４３に形成される導体膜９０が、上面接地電極３２となる。また、該切削工程により新たに生じた切削溝がそれぞれ、外側切削溝４２ａ，４２ｂとなる。さらに、切削溝４１ａ，４１ｂを形成することにより、上面（の平面）に形成される導体膜９０が、それぞれ、図４Ｄの右側から順に、上面Ｎ型配線電極２７ａ，上面Ｐ型配線電極２４ａ，上面Ｐ型配線電極２４ｂ，上面Ｎ型配線電極２７ｂとなる。よって、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、外側切削溝４２ａ，４２ｂにより、さらに外側に配置される上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂ（Ｐ型配線２２ａ，２２ｂ）と、それぞれ電気的に絶縁され、同様に、切削溝４１により、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは電気的に絶縁される。
【００５０】
当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の特性評価を行った結果を以下に示す。ここで、受光素子アレイ３の第１の受光素子部の特性を評価するために、Ｎ型配線２５ａを接地し、Ｐ型配線２２ａに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１０μＷの光信号を受光窓１９ａに入力したところ、０．７Ａ／Ｗの受光感度が得られた。３Ｖの逆バイアス電圧における暗電流は、室温で３ｎＡ以下、８５℃で３０ｎＡ以下、と十分に低い値であった。高温逆バイアス通電試験（２００℃，６Ｖ）では、２０００時間後の暗電流は８５℃で１００ｎＡ以下であり、高い信頼性を示した。端子間容量はキャリア２の第１の配線対に発生する寄生容量を含めて１００ｆＦ、順方向抵抗は２０Ωであった。３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１００μＷの光信号を入力して、周波数応答特性を測定した結果、８５℃にて、３ｄＢ遮断周波数は２５ＧＨｚ以上、帯域内偏差は１ｄＢ以下が得られた。
【００５１】
同様に、受光素子アレイ３の第２の受光素子部の特性を評価するために、Ｎ型配線２５ｂを接地し、Ｐ型配線２２ｂに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、上記と同様の試験を実施した結果、同程度の特性が得られた。特に、受光感度、３ｄＢ遮断周波数のチャンネル間偏差は３％以内であった。
【００５２】
図５は、当該実施形態に係る光受信モジュール５主要部を前面側から見た斜視図である。当該実施形態に係る光受信モジュール５は、４０Ｇｂｐｓ以上の伝送容量を有するＤＱＰＳＫ光受信モジュールである。当該実施形態に係る光受信モジュール５は、基台部４を備えており、アレイ型受光装置１が基台部４に接続配置される。基台部４は、金属などの導電性の物質により形成されており、下段面と立ち上がり面と上段面とがこの順に連なる階段状の部分を有している。図５に示す通り、アレイ型受光装置１のキャリア２の背面が基台部４の立ちあがり面に沿うとともに、キャリア２の底面が基台部４の下段面に沿うように、アレイ型受光装置１は基台部４の階段状の部分に配置される。
【００５３】
光受信モジュール５の基台部４の上段面に、前置増幅回路４７が備えられている。前置増幅回路４７は、受光素子アレイ３が出力する電気信号を増幅するものであり、前置増幅回路４７の上面には、信号電圧用端子４８ａ、４８ｂなどが配置されている。信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの各中心部の間隔は０．２５ｍｍである。
【００５４】
アレイ型受光装置１のキャリア２の上面は、基台部４の上段面よりも高くなっている。また、前置増幅回路４７は、基台部４の上段面のうち、立ち上がり面との縁付近に配置される。また、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔は、上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔と等しく、互いに近接するように、アレイ型受光装置１と前置増幅回路４７が基台部４に配置されているので、パターン接続用ワイヤの長さを最短とすることが可能である。
【００５５】
前置増幅回路４７の両側に、それぞれ基準電圧用端子４９ａ，４９ｂが、基台部４の上段面に配置されている。上面Ｎ型配線電極２７ａ，２７ｂは、それぞれ基準電圧用端子４９ａ、４９ｂと、パターン接続用ワイヤにより電気的に接続されている。ここでも、パターン接続用ワイヤの長さを短くするよう、基準電圧用端子４９ａ，４９ｂが基台部４の上段面に配置されるのが望ましい。ここで、基台部４が基準電圧となっており、キャリア２に形成される背面接地電極３４（図示せず）が基台部４の立ち上がり面に接続配置されており、キャリア２の接地電極３０と基台部４は電気的に接続されている。基台部４が接地される場合、基準電圧は０Ｖとなり、キャリア２のＮ型配線２５及び受光素子アレイ３のＮ型電極１７に印加される電圧は基準電圧である０Ｖとなる。
【００５６】
受光素子アレイ３の２個のＮ型電極１７ａ，１７ｂに印加される電圧と、２個のＮ型電極１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されるキャリア２のＮ型配線２５ａ，２５ｂに印加される電圧とは、ともに基準電圧である０Ｖであるとき、電気クロストークは主に、受光素子アレイ３の２個のＰ型電極１６ａ，１６ｂとの間、及び、Ｐ型電極１６ａ，１６ｂにそれぞれ接続されるＰ型配線２２ａ，２２ｂとの間に、それぞれ生じ得る。とくに、並んで配置される２対の配線対（４本の配線）のうち、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂは内側に隣接して延伸しており、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間で、電気クロストークが起こりやすい構造となっているところ、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に、前面接地電極３１（第１の接地電極）の帯状の部分が延伸していることにより、電気クロストークが抑制されている。すなわち、２対の配線対が、図３Ａに示す通り、キャリア２の前面に、Ｎ型配線２５ａ，Ｐ型配線２２ａ，Ｐ型配線２２ｂ，Ｎ型配線２５ｂの順に、図の右側から並んでおり、さらに、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂが接地される場合に、本発明の効果はさらに顕著に表れている。なお、前述の通り、受光素子アレイ３のダミー電極２０と、キャリア２の前面接地電極３１とが、ＡｕＳｎはんだ材３５によりはんだ接続されていることにより、電気的クロストークがさらに抑制されるとの格別な効果を奏している。
【００５７】
光受信モジュール５に、図５に示すアレイ型受光装置１や前置増幅回路４７などの他に、ＤＱＰＳＫ光受信モジュールとして動作させるために必要となるレンズ、ミラー、ハーフビームスプリッタなどの光学系部品から構成される干渉光学系（図示せず）、受光素子バイアス回路（図示せず）などがさらに備えられている。光受信モジュール５の入力側には光ファイバが接続されており、ＤＱＰＳＫ光信号が入力されると、干渉光学系にて干渉された後、受光素子アレイ３で受光され、受光素子アレイ３が電気信号に変換して出力する。当該実施形態に係る光トランシーバは、当該実施形態に係る光受信モジュール５を備える光トランシーバである。
【００５８】
光受信モジュール５の高速応答特性を改善するために、アレイ型受光装置１のキャリア２に形成されるＰ型配線２２と前置増幅回路４７とを接続するパターン接続用ワイヤの配線長を短くするのが望ましい。配線長を短くするには、前述の通り、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔を、上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔と等しくし、さらに、信号電圧用端子４８ａ，４８ｂと上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとが、それぞれ互いに近接するように、アレイ型受光装置１と前置増幅回路４７が基台部４に配置されているのが望ましい。さらに、キャリア２の上面の平面部分の高さと、基台部４の上段面に配置される前置増幅回路４７の上面の高さとが、近い値であるのが望ましく、等しくなっているのがさらに望ましい。
【００５９】
さらに配線長を短くするには、キャリア２の厚さ（前面の上縁と背面の上縁の距離）、すなわち、上面の幅をさらに短くするのがさらに望ましい。しかし、キャリア２の上面の幅が短い場合、ホトリソグラフィ加工による電極配線パターンの形成が困難となり、当該実施形態に係る製造方法のように、切削工程によって形成される切削溝によって配線間分離を行うこととなる。しかし、切削工程における位置ずれ精度などにより、切削溝の幅や、上面に形成される電極の幅には制限がかかるので、隣接する配線間に接地配線を設けることが困難な場合が生じてしまう。
【００６０】
ここで、前置増幅回路４７の信号電圧用端子４８ａ，４８ｂの間隔は０．２５ｍｍであるが、切削工程における位置ずれ精度などにより、設計において切削溝の幅が０．１ｍｍ以上、配線電極の幅が０．１ｍｍ以上必要な場合を例に考える。例えば、図１２に示す従来技術に係るキャリア１０２のように、接地電極を前面に配置しない場合は、信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂの間隔が０．２５ｍｍであるとき、２本のＰ型配線の中心間距離を前置増幅回路の信号電圧用端子１４８ａ，１４８ｂの間隔と等しくすることが可能である。しかし、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のように、２本のＰ型配線２２ａ，２２ｂの間に第１の接地電極を配置する場合は、切削工程における位置ずれ精度による上記の制限により、２本のＰ型配線の中心間距離が０．４ｍｍ以上必要となり、信号電圧用端子の間隔が０．２５ｍｍであるとき、２本のＰ型配線の中心間距離を、前置増幅回路の信号電圧用端子の間隔と等しくすることが出来ず、両者の間隔が整合しないという問題が発生する。しかし、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１において、キャリア２の上面接地電極３２を内側切削溝４３に形成し、上面接地電極３２を外側切削溝４２ａ，４２ｂによって上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂそれぞれと電気的に絶縁することにより、係る問題が解決され、本発明の効果はさらに高まることとなる。
【００６１】
近年、光モジュールの伝送容量の高速化に伴って、波長が異なる複数の光を同時に送受信することにより搬送波を多重化する光波長分割多重伝送方式や、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）と呼ばれる光の位相を変調した信号を伝播する方式が用いられている。このような光伝送方式に用いられる光送信モジュールでは、複数の半導体レーザ素子を直線状に配列した半導体レーザアレイと、複数の信号端子を備えた駆動回路を用いることにより、小型、低コスト、低消費電力の光送信モジュールの開発が、また光受信モジュールでは、複数の半導体受光素子を直線状に配列した受光素子アレイと、複数の信号端子を備えた前置増幅回路を用いることにより、小型、低コスト、低消費電力の光受信モジュールの開発が進められている。
【００６２】
光受信モジュールの底面、すなわち光トランシーバに内蔵される際に固定される面に対し、前置増幅回路などの回路基板、及び光信号の入力方向が平行である光受信モジュールに、表面入射型または裏面入射型の受光素子アレイを内蔵する場合、受光素子アレイの受光面を光受信モジュール底面に対して垂直に搭載する必要がある。このような場合、前面から上面に亘って電極配線を有するキャリアを適用し、その前面に受光素子アレイを搭載する。さらにキャリアを前置増幅回路の近傍に搭載し、キャリア上面の電極配線部から前置増幅回路の各端子に接続することとなる。この場合、キャリアの前面のみならず上面においても、隣接する配線間の電気的クロストークが問題となるところ、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１によって、電気的クロストークが抑制される。電気的クロストークが抑制されることにより、アレイ型受光装置１で発生するノイズが抑制され、アレイ型受光装置１を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作が抑制される。
【００６３】
とくに当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のように、ＤＱＰＳＫ光受信モジュールに内蔵される２チャンネルアレイ型受光装置の場合、２個の各受光素子部に接続される配線が、Ｎ型、Ｐ型、Ｐ型、Ｎ型の並びで配置され、２チャンネル間のＰ型配線が隣接していることにより電気的クロストークが問題となるところ、本発明を適用することにより、電気的クロストークが大幅に低減されることとなり、本発明の効果はさらに高まる。
【００６４】
なお、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１の受光素子アレイ３は、半導体基板の裏面より入射する光を受光する裏面入射型の受光素子部を備えているが、これに限定されることはなく、表面入射型の受光素子部を備えていてもよい。また、当該実施形態に係るアレイ型受光装置１のキャリア２は、光受信モジュール５の底面（基台部４の上段面及び下段面）に対して垂直に搭載される縦型キャリアとしたが、これに限定されることはなく、例えば、光受信モジュール５の底面に平行に搭載される平面型キャリアであってもよい。この場合、キャリア２の上面に電極を形成する必要はなく、各受光素子部に接続される配線対は、キャリア２の前面にのみ形成される。この場合であっても、接地電極が隣り合う配線対の間を延伸することにより、電気的クロストークが抑制される。この場合であっても、各配線対の内側の配線はＰ型配線（第１導電型配線）である場合に、本発明の効果はより顕著となる。
【００６５】
さらに、当該実施形態に係るキャリア２は、前面と背面が互いに平行であり、上面に形成される切削溝を別にすれば、直方体の形状をしているが、これに限定されることはない。上面の幅を短くするために、また、受光素子アレイ３の受光面（例えば、受光窓１９）での反射光が入力側に戻ることを抑制するために、上面の幅（前面の上縁と背面の上縁の距離）を底面の幅（前面の下縁と背面の下縁）より狭くする形状をとする場合であってもよい。この場合、受光素子アレイ３の受光窓１９は、キャリア２の底面に対して、垂直に配置されておらず、キャリア２の前面及び受光素子アレイ３の受光窓１９は、底面に対して傾斜面となっている。必要があれば、逆に、上面の幅が底面の幅より広くする形状とする場合であってもよい。
【００６６】
なお、当該実施形態に係わるアレイ型受光装置１は、前面接地電極３１による電気的クロストーク低減効果を高めるために、背面接地電極３４を設置したが、これは必須ではない。また、電気的クロストーク低減効果を高めるために、前面接地電極３１と背面接地電極３４を、上面接地電極３２と貫通穴接地電極３３の両方によって電気的に接続する構造とし、電気的接続性を強化したが、これは必須ではなく、上面接地電極３２または貫通穴接地電極３３の何れかのみを設置する構造としても良い。
【００６７】
［第２の実施形態］
本発明の第の実施形態に係るアレイ型受光装置９の基本的な構成は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と同じである。当該実施形態に係るアレイ型受光装置９は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と、キャリア１０の前面及び上面の形状が主に異なっている。
【００６８】
また、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１とは、配線電極パターンの形状、貫通穴接地電極３３の有無についても異なっている。
【００６９】
図６Ａは、本発明の第２の実施形態に係るアレイ型受光装置９を前面側より見た斜視図である。図６Ｂは、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９を背面側より見た斜視図である。第１の実施形態に係るキャリア２では、貫通穴接地電極３３によって、前面接地電極３１と背面接地電極３４が電気的に接続されている。これに対して、当該実施形態に係るキャリア１０では、前面接地電極３７が前面を下方に延伸し、前面の下縁に及んでおり、同様に、背面接地電極３８が背面を下方に延伸し、背面の下縁に及んでいる。さらに、底面の全面に底面接地電極（第３の接地電極：図示せず）が形成されている。底面接地電極は、前面接地電極３７と前面の下縁を亘って接しており、さらに背面接地電極３８と背面の下縁を亘って接している。これにより、前面接地電極３７と背面接地電極３８とが、底面接地電極を介して電気的に接続されている。なお、ここでは、底面接地電極は、底面の全面に形成されるとしたが、これに限定されることはなく、底面の一部に形成されていても、底面接地電極が前面の下縁に及んで前面接地電極３７と接し、さらに、背面の下縁に及んで背面接地電極３８と接していればよい。
【００７０】
第１の実施形態に係るキャリア２の上面には、内側切削溝４３に上面接地電極３２を形成し、上面接地電極３２は、外側切削溝４２ａ，４２ｂによって、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。これに対して、当該実施形態に係るキャリア１０の上面の平面部分に、上面接地電極３２が形成され、上面接地電極３２の両側に配置される切削溝４５ａ，４５ｂによって、さらに外側に配置される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂとそれぞれ電気的に絶縁される。上記以外の当該実施形態に係るキャリア１０の構造について、例えば、受光素子アレイが搭載される領域の電極パターン、ＡｕＳｎはんだ材の配置等は、第１の実施形態に係るキャリア２と同じである（図３Ａ参照）。
【００７１】
図７Ａ及び図７Ｂは、当該実施形態に係るキャリア１０の製造工程を示す概略斜視図である。第１の実施形態と同様に、窒化アルミニウム部材２１の前面に、蒸着法によってＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜を堆積することにより、前面Ｐ型配線電極２３ａ，２３ｂ、前面Ｎ型配線電極２６ａ，２６ｂ、及び前面接地電極３１を所望の形状に形成する。そして、窒化アルミニウム部材２１の上面全体に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ膜からなる導体膜９０を形成する（図７Ａ）。
【００７２】
次に、切削工程により切削溝４１ａ，４１ｂと切削溝４５ａ，４５ｂを形成する（図７Ｂ）。図７Ｂの右側から順に、切削溝４１ａ，４５ａ，４５ｂ，４１ｂにより、上面に形成される導体膜９０が、それぞれ、図７Ｂの右側から順に、上面Ｎ型配線電極２７ａ，上面Ｐ型配線電極２４ａ，上面接地電極３２，上面Ｐ型配線電極２４ｂ，上面Ｎ型配線電極２７ｂとなる。よって、上面接地電極３２（第１の接地電極）は、切削溝４５ａ，４５ｂにより、さらに外側に配置される上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂ（Ｐ型配線２２ａ，２２ｂ）と、それぞれ電気的に絶縁され、同様に、切削溝４１により、各配線対のＰ型配線２２とＮ型配線２５とは電気的に絶縁される。
【００７３】
キャリア１０の上面に形成される２個の上面Ｐ型配線電極２４ａ，２４ｂの間隔を所定の値としたいところ、切削工程における位置ずれ精度などによる制限に対して余裕がある場合に、当該実施形態に係るアレイ型受光装置９のキャリア１０の形状が望ましい。この場合、図７Ｂに示す切削工程によって、当該実施形態に係るキャリア１０を形成することができ、製造工程の増大が抑制され、本発明の効果はさらに高まる。
【００７４】
また、上面接地電極３２をパターン接続用ワイヤによって、基台部の接地配線電極に接続してもよく、この場合、電気的クロストークの抑制効果をさらに高めることが可能となる。
【００７５】
なお、当該実施形態に係わるアレイ型受光装置９には、前面接地電極３７による電気的クロストーク低減効果を高めるために、背面接地電極３８を設置したが、これは必須ではない。また電気的クロストーク低減効果を高めるために、前面接地電極３７と背面接地電極３８を、上面接地電極３２と底面接地電極（図示しない）の両方によって電気的に接続する構造とし、電気的接続性を強化したが、これは必須ではなく、上面接地電極３２または底面接地電極の何れかのみを設置する構造としても良い。
【００７６】
なお、前面接地電極３７の形状は、本実施例に限定されるものではないが、図６Ａに例示するように、前面接地電極３７が、Ｎ型配線２５ａ，２５ｂの近傍にまで及んでいるのが望ましく、電気的なノイズをさらに低減することができる。
【００７７】
［第３の実施形態］
図８は、本発明の第３の実施形態に係るアレイ型受光装置６を前面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るアレイ型受光装置６は、第１の実施形態に係るアレイ型受光装置１と同様に、キャリア７と、キャリア７に保持される受光素子アレイ８と、を備えている。受光素子アレイ８に４個の受光素子部が並んで半導体基板上に形成される、４チャンネル受光素子アレイである。第１の実施形態に係る受光素子アレイ３と同様に、受光素子アレイ８の半導体基板の裏面には受光窓５９が備えられている。４個の受光素子部を、図の右側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部、第３の受光素子部、第４の受光素子部とする。４個の受光素子部の受光窓５９が、図の右側から順に、受光窓５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄとして、示されている。なお、当該実施形態に係る光受信モジュールは、当該実施形態に係るアレイ型受光装置６を内蔵する光受信モジュールであり、当該実施形態に係る光トランシーバは、当該実施形態に係る光受信モジュールを備える光トランシーバである。
【００７８】
図９は、当該実施形態に係る受光素子アレイ８を電極側から見た斜視図である。４個の受光素子部は、図の左側から順に、第１の受光素子部、第２の受光素子部、第３の受光素子部、第４の受光素子部である。受光素子アレイ８の各受光素子部の構造は、図２に示す第１の実施形態に係る受光素子アレイ３の各受光素子部の構造と基本的に同じである。しかしながら、図２に示す受光素子アレイ３の各受光素子部において、ＰＮ接合部の図の上下の両側に、Ｐ型電極メサ部１４とＮ型電極メサ部１５が形成されているのに対して、図
８に示す受光素子アレイ８の各受光素子部において、図の左右の両側に、Ｐ型電極メサ部５４とＮ型電極メサ部５５が形成されている。さらに、Ｐ型電極メサ部５４にＰ型電極５６（第１導電型電極）が、Ｎ型電極メサ部５５にＮ型電極５７（第２導電型電極）が、それぞれ形成されている。
【００７９】
図９に示す通り、受光素子アレイ８は、半絶縁性のＦｅドープＩｎＰ基板５１上に、４個のｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが形成されており、各々の上に、受光メサ部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが形成されている。受光メサ部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄのうち、隣り合う中心部の間隔はともに０．２５ｍｍである。４個の受光素子部は同一の構造であるため、第１の受光素子部を例に説明する。受光メサ部５２ａは、頂上部側から見て、Ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、Ｐ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層、Ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層、及びＮ型ＩｎＧａＡｌＡｓバッファ層から成る多層構造である。受光メサ部５２ａ及びｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａはＰＮ接合部を形成し、各受光素子部毎に独立して、ＦｅドープＩｎＰ基板５１の裏面から入射される光を受光することが可能である。ＦｅドープＩｎＰ基板５１の表面全体は絶縁性の保護膜５８により被膜されているが、受光メサ部５２ａの上面に円形パターンで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａの一部に矩形パターンで、開口部が設けられている。受光メサ部５２ａの周囲には、Ｐ型電極メサ部５４ａ、Ｎ型電極メサ部５５ａが形成されており、それらの高さは受光メサ部５２ａの高さと同じかそれより高い。受光メサ部５２ａの頂上部であるＰ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層に開口部を介して電気的に接続するＰ型電極５６ａは、Ｐ型電極メサ部５４ａの上面まで、またｎ型ＩｎＰコンタクト層部５３ａに開口部を介して電気的に接続するＮ型電極５７ａは、Ｎ型電極メサ部５５ａの上面まで引き出されている。第２の受光素子部、第３の受光素子部、及び第４の受光素子部の構造についても、第１の受光素子部と同様である。
【００８０】
図１０Ａは、当該実施形態に係るキャリア７を前面側より見た斜視図である。図１０Ｂは、当該実施形態に係るキャリア７を背面側より見た斜視図である。当該実施形態に係るキャリア７は、図３Ａ及び図３Ｂに示す第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、前面と、背面と、上面と、底面と、２個の側面とを有している。キャリア７は、幅４．１ｍｍ、高さ０．６ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍの窒化アルミニウム部材６１に、受光素子アレイ８の４対の電極にそれぞれ接続される４対の配線対と、接地電極７０などが形成されている。
【００８１】
図１０Ａの右側から順に、第１の受光素子部に接続される第１の配線対、第２の受光素子部に接続される第２の配線対、第３の受光素子部に接続される第３の配線対、及び第４の受光素子部に接続される第４の配線対が示されている。第１の配線対を例に説明すると、第１の配線対は、Ｐ型配線６２ａ（第１導電型配線）とＮ型配線６５ａ（第２導電型配線）からなっている。Ｐ型配線６２ａは、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面Ｐ型配線電極６３ａと、上面に形成される上面Ｐ型配線電極６４ａからなっている。同様に、Ｎ型配線６５ａは、前面の一部に形成される前面Ｎ型配線電極６６ａと、上面の一部に形成される上面Ｎ型配線電極６７ａからなっている。
【００８２】
前面Ｐ型配線電極６３ａ及び前面Ｎ型配線電極６６ａの一部に、ＡｕＳｎはんだ材６８ａ，６９ａがそれぞれ形成されている。受光素子アレイ８をキャリア７に搭載する際に、Ｐ型電極５６ａがＡｕＳｎはんだ材６８ａに、Ｎ型電極５７ａがＡｕＳｎはんだ材６９ａに、はんだ接続され、それぞれ電気的に接続されると同時に、受光素子アレイ８がキャリア７に固定され、キャリア７は受光素子アレイ８を保持することが可能となる。
【００８３】
図１０Ａに示す通り、前面Ｐ型配線電極６３ａは、ＡｕＳｎはんだ材６８ａが形成される一端（下端）から、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。また、前面Ｎ型配線電極６６ａは、ＡｕＳｎはんだ材６９ａが形成される一端（下端）から、前面Ｐ型配線電極６３ａに平行に、等しい幅で前面の上縁へ直線的に延伸して、前面の上縁に及んでいる。すなわち、前面Ｎ型配線電極６６ａは、前面Ｐ型配線電極６３ａと並んで形成されている。
【００８４】
さらに、第１の配線対は、キャリア７の上面の一部にもそれぞれ形成されている。図１０Ａに示す通り、上面Ｐ型配線電極６４ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｐ型配線電極６３ａと接している。同様に、上面Ｎ型配線電極６７ａは、上面の一部に形成されるとともに、前面の上縁まで及んでいる前面Ｎ型配線電極６６ａと接している。そして、上面Ｎ型配線電極６７ａは、上面Ｐ型配線電極６４ａと並んで形成されている。
【００８５】
なお、第２の配線対、第３の配線対、及び第４の配線対についても、第１の配線対と同様である。各配線対は、図１０Ａの右側に位置するＰ型配線６２と、図１０Ａの左側に位置するＮ型配線６５とが並んでおり、４対の配線対は、図１０Ａに示す通り、キャリア７の前面に、Ｐ型配線６２ａ、Ｎ型配線６５ａ、Ｐ型配線６２ｂ、Ｎ型配線６５ｂ、Ｐ型配線６２ｃ、Ｎ型配線６５ｃ、Ｐ型配線６２ｄ、Ｎ型配線６５ｄの順に、図の右側から並んでいる。
【００８６】
接地電極７０は、第１の実施形態に係る接地電極３０と同様に、第１の接地電極と、第２の接地電極と、第３の接地電極からなっている。第１の接地電極は、前面の上縁を亘って前面と上面のそれぞれ一部に形成されており、前面に形成される前面接地電極７１と、上面に形成される上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃからなっている。第２の接地電極は、背面接地電極７４であり、背面接地電極７４は、背面の上縁の一部に及んでおり、該上縁の一部を亘って上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃとそれぞれ接している。キャリア７に、前面接地電極７１（第１の接地電極）が前面に形成される領域の内部と、背面接地電極７４が背面に形成される領域の内部とを貫通する、３個の貫通穴が形成されており、貫通穴の側面に貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃが形成される。第３の接地電極は、３個の貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃであり、貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、貫通穴の両端を亘ってそれぞれ、前面接地電極７１（第１の接地電極）及び背面接地電極７４（第２の接地電極）と接している。なお、ここでは、３個の貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃが形成されているが、３個に限定されることはなく、１個又は複数の貫通穴接地電極であってもよい。また、上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃ（第１の接地電極）は、背面接地電極７４（第２の接地電極）と背面の上面に亘って接することによっても、電気的に接続している。第１の接地電極に印加される電圧が、安定して基準電圧に維持されていればよく、第１の接地電極と第２の接地電極の電気的接続の手段は、必要に応じて選択すればよい。当該実施形態に係るキャリア７では、３個の貫通穴接地電極（第３の接地電極）それぞれの両端が第１の接地電極と第２の接地電極とそれぞれ接しており、さらに、第１の接地電極と第２の接地電極が背面の上縁３箇所を亘って接していることにより、第１の接地電極が、安定して第２の接地電極と導通している。
【００８７】
前面接地電極７１は、貫通穴接地電極７３ａ，７３ｂ，７３ｃの前面接地電極７１側一端（円形状）が配置される横長に延伸する矩形状の部分と、矩形状の部分から、上側へ等しい幅で直線的に延伸してそれぞれ前面の上縁に及んでいる３個の帯状の部分から成っている。前面接地電極７１（第１の接地電極）の帯状の部分は、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれを、前面の上縁へ延伸している。さらに、キャリア７の上面に形成される上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、前面接地電極７１の３個の帯状の部分と、前面の上縁を亘って、接している。すなわち、第１の接地電極は、前面及び上面に亘って、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに、配置されている。
【００８８】
隣り合って並ぶ２対の配線対の配線間で、例えば、Ｎ型配線６５ａとＰ型配線６２ｂの間で、電気的クロストークが発生する可能性がある。しかし、第１の接地電極が、前面及び上面に亘って、隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに、配置されていることにより、電気的クロストークが抑制されている。また、隣り合って並ぶ２個の受光素子部の２対の電極間で、例えば、Ｎ型電極５７ａとＰ型電極５６ｂの間で、発生し得る電気的クロストークも、前面接地電極７１により抑制される。なお、第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、受光素子アレイ８において、隣り合って並ぶ２個の受光素子部の間にダミー電極を設置し、キャリア１０において、前面接地電極７１の対応する帯状の部分の一部にＡｕＳｎはんだ材を形成し、受光素子アレイ８をキャリア７に搭載する際に、ダミー電極をＡｕＳｎはんだ材にはんだ接続させてもよい。この場合、対応する２対の配線対の間、当該２個の受光素子部の間に発生し得る電気的クロストークをさらに抑制することが出来る。
【００８９】
ここで、上面Ｐ型配線電極６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄのうち、隣り合う中心部の間隔はともに０．２５ｍｍである。第１の実施形態に係るキャリア２と同様に、上面Ｐ型配線電極６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄと、上面Ｎ型配線電極６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６６ｄと、上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃとは、それぞれ、複数の切削溝によって、電気的に絶縁されている。上面接地電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、内側切削溝８３ａ，８３ｂ，８３ｃに形成されており、例えば、上面接地電極７２ａは、両側に配置される外側切削溝８５ａ，８６ａによって、さらに外側に配置される上面Ｎ型配線電極６７ａと上面Ｐ型配線電極６４ｂとそれぞれ電気的に絶縁されている。なお、内側切削溝８３ａの曲面の曲率半径は、両側に配置される外側切削溝８５ａ，８６ａがつくる曲面の曲率半径より小さく、すなわち、前者の曲率は、後者の曲率より大きい。上面接地電極７２ｂ，７２ｃについても同様である。
【００９０】
当該実施形態に係るアレイ型受光装置６の特性評価を行った結果を以下に示す。ここで、受光素子アレイ８の第１の受光素子部の特性を評価するため、Ｎ型配線６５ａを接地し、Ｐ型配線６２ａに３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１０μＷの光信号を受光窓５９ａに入力したところ、０．７Ａ／Ｗの受光感度が得られた。３Ｖの逆バイアス電圧における暗電流は、室温で３ｎＡ以下、８５℃で３０ｎＡ以下、と十分に低い値であった。高温逆バイアス通電試験（２００℃，６Ｖ）では、２０００時間後の暗電流は８５℃で１００ｎＡ以下であり、高い信頼性を示した。端子間容量はキャリア７の寄生容量を含めて１００ｆＦ、順方向抵抗は２０Ωであった。３Ｖの逆バイアス電圧を印加し、波長１５５０ｎｍ、強度１００μＷの光信号を入力して、周波数応答特性を測定した結果、８５℃にて、３ｄＢ遮断周波数は２５ＧＨｚ以上、帯域内偏差は１ｄＢ以下が得られた。同様に、受光素子アレイ８の第２の受光素子部、第３の受光素子部、及び第４の受光素子部についても同等の特性が得られた。特に、受光感度、３ｄＢ遮断周波数のチャンネル間偏差は３％以内であった。
【００９１】
第１の接地電極と第２の接地電極が安定して電気的に接続されていることにより、隣り合って並ぶ２対の配線対の配線間で発生する電気的クロストークが抑制される。電気的クロストークが抑制されることにより、アレイ型受光装置６で発生するノイズが抑制され、アレイ型受光装置６を内蔵する光モジュール及び光トランシーバの誤動作が抑制される。当該実施形態に係るアレイ型受光装置６は、４チャンネルアレイ型受光装置であり、４個の波長の光を同時に受信することが可能であり、光波長分割多重伝送方式に適用することが可能である。例えば、１００ギガビットイーサネット（登録商標）伝送システムに適用可能な２５ギガビット、４チャンネルアレイ型受光装置として適用可能である。
【００９２】
なお、当該実施形態に係るキャリア７では、前面接地電極７１（第１の接地電極）の３個の帯状の部分が、すべての隣り合って並ぶ２対の配線対の間それぞれに配置されているが、これに限定されることはない。一部の２対の配線対の間にのみ配置される場合であっても、当該２対の配線対の配線間に生じ得る電気的クロストークが抑制される。例えば、前面接地電極７１（第１の接地電極）の帯状の部分が、第１の配線対（一の配線対）と第２の配線対（一の配線対の隣に位置する配線対）との間にのみ配置される場合であってもよい。
【００９３】
以上、本発明の実施形態に係るアレイ型受光装置、光受信モジュール、光トランシーバについて、説明した。ここでは、Ｐ型電極を第１導電型電極、Ｎ型電極を第２導電型電極、Ｐ型配線を第１導電型配線、及びＮ型配線を第２導電型配線としたが、これに限定される必要はなく、Ｎ型を第１導電型及びＰ型を第２導電型としてもよいのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９４】
１ アレイ型受光装置、２ キャリア、３ 受光素子アレイ、４ 基台部、５ 光受信モジュール、６ アレイ型受光装置、７ キャリア、８ 受光素子アレイ、９ アレイ型受光装置、１０ キャリア、１１ ＦｅドープＩｎＰ基板、１２，１２ａ，１２ｂ 受光メサ部、１３，１３ａ，１３ｂ ｎ型ＩｎＰコンタクト層部、１４，１４ａ，１４ｂ Ｐ型電極メサ部、１５，１５ａ，１５ｂ Ｎ型電極メサ部、１６，１６ａ，１６ｂ Ｐ型電極、１７，１７ａ，１７ｂ Ｎ型電極、１８ 保護膜、１９ａ，１９ｂ 受光窓、２０ ダミー電極、２１ 窒化アルミニウム部材、２２，２２ａ，２２ｂ Ｐ型配線、２３ａ，２３ｂ 前面Ｐ型配線電極、２４ａ，２４ｂ 上面Ｐ型配線電極、２５、２５ａ，２５ｂ Ｎ型配線、２６ａ，２６ｂ 前面Ｎ型配線電極、２７ａ，２７ｂ 上面Ｎ型配線電極、２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ ＡｕＳｎはんだ材、３０ 接地電極、３１ 前面接地電極、３２ 上面接地電極、３３ 貫通穴接地電極、３４ 背面接地電極、３５ ＡｕＳｎはんだ材、３６ ダミー電極メサ部、３７ 前面接地電極、３８ 背面接地電極、４１，４１ａ，４１ｂ 切削溝、４２ａ，４２ｂ 外側切削溝、４３ 内側切削溝、４５ａ，４５ｂ 切削溝、４７ 前置増幅回路、４８ａ，４８ｂ 信号電圧用端子、４９ａ，４９ｂ 基準電圧用端子、５１ ＦｅドープＩｎＰ基板、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 受光メサ部、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ ｎ型ＩｎＰコンタクト層部、５４，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ Ｐ型電極メサ部、５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ Ｎ型電極メサ部、５６，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ Ｐ型電極、５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ Ｎ型電極、５８ 保護膜、５９，５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ 受光窓、６１ 窒化アルミニウム部材、６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ Ｐ型配線、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ 前面Ｐ型配線電極、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ 上面Ｐ型配線電極、６５，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ Ｎ型配線、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ 前面Ｎ型配線電極、６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ 上面Ｎ型配線電極、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ ＡｕＳｎはんだ材、７０ 接地電極、７１ 前面接地電極、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ 上面接地電極、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ 貫通穴接地電極、７４ 背面接地電極、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ 内側切削溝，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８６ａ，８６ｂ，８６ｃ 外側切削溝、９０ 導体膜、１０１ アレイ型受光装置、１０２ キャリア、１０３ 受光素子アレイ、１０４ 基台部、１０５ 光受信モジュール、１２３，１２３ａ，１２３ｂ 前面第１導電型配線電極、１２４，１２４ａ，１２４ｂ 上面第１導電型配線電極、１２６，１２６ａ，１２６ｂ 前面第２導電型配線電極、１２７，１２７ａ，１２７ｂ 上面第２導電型配線電極、１３４ 接地電極、１４７ 前置増幅回路、１４８ａ，１４８ｂ 信号電圧用端子、１４９ａ，１４９ｂ 基準電圧用端子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型電極と第２導電型電極とを備え入力される光信号を電気信号に変換する受光素子部が複数並んで半導体基板上に備えられる、受光素子アレイと、
前記受光素子アレイが接続配置される前面と、前記前面の反対側に位置する背面と、を有するキャリアと、
を備えるアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、
前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続され、前記前面の一部に形成される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続され、該第１導電型配線と並んで前記前面の一部に形成される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対と、
前記前面の一部に形成され、さらに、前記複数の配線対の一の配線対と、該配線対の隣に位置する配線対との間を、延伸する、第１の接地電極と、
前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記複数の受光素子部は、前記一の配線対となる第１の受光素子部と前記隣に位置する配線対となる第２の受光素子部であり、
前記複数の配線対は、前記第１の受光素子部と接続される第１の配線対と、前記第２の受光素子部と接続される第２の配線対であり、
前記第１の配線対及び前記第２の配線対において、間を延伸する前記第１の接地電極に対して内側に配置される配線は、ともに前記第１導電型配線である、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、
各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、
前記第１の接地電極は、前記一の配線対と前記隣に位置する配線対との間を、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成される、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項４】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、延伸する、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項５】
請求項４に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、
各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、
前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成される、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項６】
請求項３に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項７】
請求項６に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分が内側切削溝に含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分とは電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項８】
請求項６に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分は、両側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項９】
請求項５に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、内側切削溝それぞれに含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれとは電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、両側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記受光素子部は、前記半導体基板の裏面に入射する光を受光するＰＮ接合部を、さらに備え、
前記第１導電型電極は、該ＰＮ接合部の一方側に導通し、
前記第２導電型電極は、該ＰＮ接合部の他方側に導通する、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記第１の接地電極が前記前面に形成される領域の内部と前記第２の接地電極が前記背面に形成される領域の内部とを貫通する、１又は複数の貫通穴を有し、
前記１又は複数の貫通穴それぞれの側面に形成され、前記第１の接地電極及び前記第２の接地電極とそれぞれ接している、１又は複数の第３の接地電極を、さらに備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の下縁と前記背面の下縁との間に位置する底面を、さらに有し、
前記第１の接地電極と前記前面の下縁を亘って接し、前記第２の接地電極と前記背面の下縁を亘って接するとともに、前記底面の少なくとも一部に形成される、第３の接地電極を、さらに備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１５】
請求項５に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が上記上面の一部に形成される部分は、前記背面の上縁へ延伸し、前記背面の上縁を亘って、前記第２の接地電極と接している、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の受光装置を内蔵する、光受信モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光受信モジュールを備える、光トランシーバ。
【請求項１】
第１導電型電極と第２導電型電極とを備え入力される光信号を電気信号に変換する受光素子部が複数並んで半導体基板上に備えられる、受光素子アレイと、
前記受光素子アレイが接続配置される前面と、前記前面の反対側に位置する背面と、を有するキャリアと、
を備えるアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、
前記各受光素子部の前記第１導電型電極に接続され、前記前面の一部に形成される第１導電型配線と、該受光素子部の前記第２導電型電極に接続され、該第１導電型配線と並んで前記前面の一部に形成される第２導電型配線と、からそれぞれなる複数の配線対と、
前記前面の一部に形成され、さらに、前記複数の配線対の一の配線対と、該配線対の隣に位置する配線対との間を、延伸する、第１の接地電極と、
前記背面の少なくとも一部に形成されるとともに前記第１の接地電極と電気的に接続される第２の接地電極と、を備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記複数の受光素子部は、前記一の配線対となる第１の受光素子部と前記隣に位置する配線対となる第２の受光素子部であり、
前記複数の配線対は、前記第１の受光素子部と接続される第１の配線対と、前記第２の受光素子部と接続される第２の配線対であり、
前記第１の配線対及び前記第２の配線対において、間を延伸する前記第１の接地電極に対して内側に配置される配線は、ともに前記第１導電型配線である、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、
各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、
前記第１の接地電極は、前記一の配線対と前記隣に位置する配線対との間を、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成される、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項４】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、延伸する、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項５】
請求項４に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の上縁と前記背面の上縁との間に位置する上面を、さらに有し、
各前記配線対の前記第１導電型配線と前記第２導電型配線は、ともに、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面のそれぞれ一部に形成され、
前記第１の接地電極は、隣り合って並ぶ２対の前記配線対の間それぞれを、前記前面の上縁へ延伸し、さらに、該上縁を亘って前記上面の一部に形成される、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項６】
請求項３に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項７】
請求項６に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分が内側切削溝に含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分とは電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項８】
請求項６に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分は、両側に位置する前記一の配線対及び前記隣に位置する配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項９】
請求項５に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記配線対の前記第１導電型配線が前記上面の一部に形成される部分と、該配線対の前記第２導電型配線が前記上面の一部に形成される部分とは、切削溝によって電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、内側切削溝それぞれに含まれ、前記内側切削溝の両側に広がる外側切削溝それぞれによって、さらに外側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれとは電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が前記上面の一部に形成される部分それぞれは、両側に位置する隣り合って並ぶ２対の前記配線対の該部分に対してそれぞれ内側に配置される配線と、切削溝によってそれぞれ電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
各前記受光素子部は、前記半導体基板の裏面に入射する光を受光するＰＮ接合部を、さらに備え、
前記第１導電型電極は、該ＰＮ接合部の一方側に導通し、
前記第２導電型電極は、該ＰＮ接合部の他方側に導通する、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記第１の接地電極が前記前面に形成される領域の内部と前記第２の接地電極が前記背面に形成される領域の内部とを貫通する、１又は複数の貫通穴を有し、
前記１又は複数の貫通穴それぞれの側面に形成され、前記第１の接地電極及び前記第２の接地電極とそれぞれ接している、１又は複数の第３の接地電極を、さらに備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のアレイ型受光装置であって、
前記キャリアは、前記前面の下縁と前記背面の下縁との間に位置する底面を、さらに有し、
前記第１の接地電極と前記前面の下縁を亘って接し、前記第２の接地電極と前記背面の下縁を亘って接するとともに、前記底面の少なくとも一部に形成される、第３の接地電極を、さらに備える、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１５】
請求項５に記載のアレイ型受光装置であって、
前記第１の接地電極が上記上面の一部に形成される部分は、前記背面の上縁へ延伸し、前記背面の上縁を亘って、前記第２の接地電極と接している、
ことを特徴とする、アレイ型受光装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の受光装置を内蔵する、光受信モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光受信モジュールを備える、光トランシーバ。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５６８５３（Ｐ２０１２−２５６８５３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８７４３１（Ｐ２０１２−８７４３１）
【出願日】平成２４年４月６日（２０１２．４．６）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オクラロ株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月６日（２０１２．４．６）
【出願人】（３０１００５３７１）日本オクラロ株式会社 (311)
【Ｆターム（参考）】
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