CN1846314A - 半导体受光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可保持机械强度，同时能充分小型化的半导体受光元件等。所述半导体受光元件具备层构造体和玻璃基板。层构造体由顺次叠层的抗反射膜、n型(第一导电型)高浓度载流子层、n型光吸收层和n型覆盖层构成。在层构造体的抗反射膜侧隔着二氧化硅膜与玻璃基板接合。玻璃基板相对于入射光为光学透明。

Description

半导体受光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体受光元件，特别涉及背面入射型的半导体受光元件及其制造方法。
背景技术
近年来，伴随着CPU的驱动频率的高速化(例如，10GHz以上)，通过光的授受进行系统装置内和装置间的信号传送的光学互连(opticalinterconnection)技术受到注目。该光学互连技术运用被称为半导体受光元件和半导体发光元件的光半导体元件。
但是，作为半导体受光元件，已知有具备半导体基板，且在与该半导体基板的光入射面相对的背面侧形成有多个化合物半导体层的背面入射型的半导体受光元件(例如，参照专利文献1～3)。在这些专利文献1～3所记载的半导体受光元件中，由于下述目的，将对应受光部的基板部分部分地薄化，且以包围该基板部分的方式形成具有厚度的部分。第一目的在于防止由于半导体基板的光吸收导致的光信号劣化或消失。第二目的在于通过丝焊(wire bonding)或凸点焊接(bumpbonding)将半导体受光元件安装在外部基板等处时，防止半导体受光元件受损伤或破损。
【专利文献1】日本专利特开平3-104287号公报
【专利文献2】日本专利特开平6-296035号公报
【专利文献3】日本专利特开2002-353564号公报
发明内容
发明人对现有的半导体受光元件讨论后的结果，发现如下课题。即，上述专利文献1～3所记载的半导体受光元件由于在被薄化的基板部分的周边存在具有厚度的部分，所以半导体受光元件的小型化有限度。特别是，在谋求半导体受光元件的阵列(array)化时，由于难以狭间距化，所以不得不将元件尺寸做大(半导体受光元件的紧致(compact)化困难)。
本发明为解决上述那种课题而完成，以提供一种能保持机械强度且能充分地小型化的半导体受光元件及其制造方法为目的。
本发明的半导体受光元件是叠层有多个化合物半导体层的半导体受光元件。然后，在包含有这样的多个化合物半导体层的层构造体的光入射面侧，隔着二氧化硅膜，接合有相对于入射光为光学透明的玻璃基板。
在本发明的半导体受光元件中，即使在上述层构造体含有的多个化合物半导体层被薄膜化时，层构造体的机械强度也通过上述玻璃基板保持。而且，该半导体受光元件没有必要如同上述专利文献1～3所记载的半导体受光元件那样需要在与受光部对应的薄化基板部分的周围形成具有厚度的部分，所以元件的小型化变容易。
而且，在本发明的半导体受光元件中，上述层构造体隔着二氧化硅膜接合在玻璃基板，可不使用接着剂等就使层构造体与玻璃基板接合。因此，从玻璃基板侧入射的光不被上述接着剂等吸收而可到达层构造体。
在本发明的半导体受光元件中，上述层构造体包含：多个作为化合物半导体层从光入射面侧顺次叠层的第一导电型的高浓度载流子层、第一导电型的光吸收层和第一导电型的覆盖层(cap layer)。至少在覆盖层形成有第二导电型的受光区域，优选上述二氧化硅膜形成在层构造体的高浓度载流子层侧。
在本发明的半导体受光元件中，优选上述层构造体还包含设置在二氧化硅膜与高浓度载流子层之间的抗反射膜。此时，要入射到受光区域的光的反射被防止，由于对光吸收层的入射光量增加，所以光感度提升。
本发明的半导体受光元件还可以具备在上述层构造体的覆盖层侧，覆盖受光区域而设置的光反射膜。此时，不被吸收，一次穿过光吸收层的光被光反射膜反射，再度入射到光吸收层(光吸收层的吸收机率提升)，所以光感度更加提升。
上述多个化合物半导体层由受光部、与该受光部邻接的第一衬垫(pad)电极配置部、和与该第一衬垫电极配置部一起夹住受光部而设置的第二衬垫电极配置部构成。上述受光部是在包含含有受光区域的周边的覆盖层的一部分、与该覆盖层的一部分邻接的光吸收层的一部分、和与该光吸收层的一部分邻接的高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台(mesa)状区域。上述第一衬垫电极配置部是在包含覆盖层的一部分、光吸收层的一部分、和高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台状的区域。上述第二衬垫电极配置部是在包含覆盖层的一部分、光吸收层的一部分、和高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台状的区域。而且，上述受光部具有到达高浓度载流子层的凹部。在这样的构成中，优选该半导体受光元件还具备：第一衬垫电极配置部上配置的第一衬垫电极；电连接该第一衬垫电极与受光区域的第一配线电极；配置在第二衬垫电极配置部的第二衬垫电极；和电连接该第二衬垫电极与受光部的高浓度载流子层的第二配线电极。其中，上述第一配线电极其一部分跨过受光部与第一衬垫电极配置部之间，并沿着该受光部和该第一衬垫电极配置部的侧面形成。而且，上述第二配线电极其一部分跨过受光部的凹部与第二衬垫电极配置部之间，并沿着该凹部、该受光部和该第二衬垫电极配置部的侧面形成。
如上所述，上述第一衬垫电极配置部、受光部和第二衬垫电极配置部相互分离，所以寄生电容可进一步减少。而且，受光部形成有到达高浓度载流子层的凹部，隔着该凹部，受光部的高浓度载流子层和第二衬垫电极通过第二配线电极电连接。此时，电极从受光部的高浓度载流子层直接引出，所以可获得串联电阻的大幅减低。由这些结果，实现高速响应特性优良的半导体受光元件。
其中，在上述构成中，第一和第二衬垫电极配置部分别包含高浓度载流子层的一部分、光吸收层的一部分和覆盖层的一部分，所以容易使第一衬垫电极与第二衬垫电极配置成大致相同高度。然后，可通过凸点焊接实现该半导体受光元件的安装。
而且，不仅是上述第一衬垫电极配置部，由于上述第二衬垫电极配置部也与受光部分离，所以受光部与第一衬垫电极的间隔和受光部与第二衬垫电极的间隔变得比较宽。但是，上述那样由于从受光部的高浓度载流子层将电极直接引出，所以即使配线长度变长，串联电阻还是大幅的减少。
在本发明的半导体受光元件中，优选上述凹部形成为包围受光区域的沟槽状。此时，受光部的高浓度载流子层与第二配线电极的连接面积变大，串联电阻可更进一步减少。
上述第一衬垫电极和第二衬垫电极也可配置有凸块(bump)电极。此时，可在配线电阻不增加的情况下安装该半导体受光元件。
本发明的半导体受光元件也可具备与上述受光部构造相同的一个或多个受光部，此时，这些受光部并设为阵列状。
上述玻璃基板也可以形成将入射光聚光的透镜部。此时，与入射光的照射范围相比，即使是受光区域小的情况，也可有效率地将入射光聚光。而且，优选上述透镜部与面对上述层构造体的玻璃基板的面相反侧的最表面相比，形成在层构造体侧。此时，可容易地接合形成有透镜部的玻璃基板。而且，由于接合前透镜部被加工，所以在加工方法上受限少，透镜形状等的设计自由度增加。
本发明的半导体受光元件的制造方法至少具备：准备半导体基板和相对于入射光为光学透明的玻璃基板的第一工序；在该半导体基板的一个面侧形成包含多个化合物半导体层的层构造体的第二工序；夹住该层构造体，在与半导体基板相反的一侧形成二氧化硅膜的第三工序；使该二氧化硅膜与玻璃基板的一个面接触，隔着该二氧化硅膜将该玻璃基板接合在层构造体的第四工序；和在该第四工序之后实施、除去与上述层构造体接触的半导体基板的第五工序。
在本发明的制造方法中，使形成在包含多个化合物半导体层的层构造体的最表面侧的二氧化硅膜与玻璃基板的一个侧面接触，并使形成有层构造体的半导体基板与玻璃基板接合之后，除去半导体基板。因此，容易获得在上述层构造体的光入射面侧隔着二氧化硅膜接合有玻璃基板的半导体受光元件。
在本发明的制造方法中，由于在除去半导体基板之后也存在玻璃基板，所以即使在层构造体所含的多个化合物半导体层被薄膜化的情况下，层构造体的机械强度通过上述玻璃基板保持。并且，通过该制造方法获得的半导体受光元件并不如上述专利文献1～3所记载的半导体受光元件那样，由于不必在薄化的基板部分的周围形成具有厚度的部分，所以可容易实现元件的小型化。其中，在玻璃基板被接合之前，通过半导体基板保持层构造体的机械强度。
在本发明的制造方法中，由于上述层构造体隔着二氧化硅膜接合在玻璃基板，所以被叠层的多个化合物半导体层在不使用接着剂的情况下被接合到玻璃基板。因此，从玻璃基板侧入射的光在不被上述接着剂吸收的情况下到达叠层的多个化合物半导体层。
在除去半导体基板的上述第五工序中，优选通过湿式蚀刻除去半导体基板。
优选本发明的制造方法还具备：在上述第一工序与上述第二工序之间实施、形成位于半导体基板与上述层构造体之间、用来使上述湿式蚀刻停止的蚀刻停止层的第一副工序；和在上述第五工序之后实施、通过湿式蚀刻除去上述蚀刻停止层的第六工序。此时，可蚀刻半导体基板，通过适当选择不能蚀刻蚀刻停止层的蚀刻液、和可蚀刻蚀刻停止层且不能蚀刻一个化合物半导体层的蚀刻液，可在除去半导体基板之后仅除去蚀刻停止层。因此，可留下层构造体(多个化合物半导体层)但确实且容易地除去半导体基板。
优选本发明的制造方法还具备第二副工序，其在上述第一副工序与上述第二工序之间实施，位于蚀刻停止层与层构造体之间、形成用来保护多个化合物半导体层免受蚀刻液蚀刻的保护层。此时，确实地防止层构造体(多个化合物半导体层)被蚀刻液污染。
而且，在本发明的制造方法中，优选上述层构造体包含作为多个化合物半导体层从与半导体基板面对侧顺次叠层的第一导电型的覆盖层、第一导电型的光吸收层和第一导电型的高浓度载流子层。
本发明的制造方法也可以还具备第三副工序，其在上述第二工序与上述第三工序之间实施，位于层构造体与二氧化硅膜之间，夹着该层构造体在与半导体基板相反的一侧形成抗反射膜。此时，入射到光吸收层的光的反射被防止，由于光吸收层的入射光量增加，所以光感度提升。
本发明的制造方法也可以还具备：在上述第五工序之后实施，至少在覆盖层形成第二导电型的受光区域的第七工序；在该第七工序之后实施，从覆盖层到高浓度载流子层形成凹部的第八工序；在上述第七工序之后实施，将上述受光部、上述第一衬垫电极配置部和上述第二衬垫电极配置部分别成形为台状的第九工序；在第一衬垫电极配置部上形成第一衬垫电极的第十工序；在第二衬垫电极配置部上形成第二衬垫电极的第十一工序；使上述第一配线电极的一部分跨过受光部与第一衬垫电极配置部之间、并沿着该受光部和该第一衬垫电极配置部的侧面形成的第十二工序；和使上述第二配线电极的一部分跨过受光部的凹部与第二衬垫电极配置部之间、并沿着该凹部、该受光部和该第二衬垫电极配置部侧面形成的第十三工序。
此时，由于上述第一衬垫电极配置部、受光部和第二衬垫电极配置部分离，所以寄生电容可进一步减少。而且，在受光部形成有到达高浓度载流子层的凹部，隔着该凹部，受光部的高浓度载流子层与第二衬垫电极通过第二配线电极电连接。这样，由于从受光部的高浓度载流子层将电极直接引出，所以大幅减少串联电阻。这些结果为，可获得高速响应特性优良的半导体受光元件。
而且，在上述构成中，第一衬垫电极配置部、受光部和第二衬垫电极配置部分别包含高浓度载流子层的一部分、光吸收层的一部分和覆盖层的一部分，所以可容易地将第一衬垫电极与第二衬垫电极配置在大致相同高度。再者，该半导体受光元件可通过凸点焊接安装。
此外，不仅是第一衬垫电极配置部，由于第二衬垫电极配置部也形成为与受光部分离，所以受光部与第一衬垫电极的间隔和受光部与第二衬垫电极的间隔变得较宽。但是，如上所述，由于从受光部的高浓度载流子层将电极直接引出，所以即使配线长度变长，串联电阻还是大幅的减少。
本发明的制造方法还可具备在上述第七工序之后实施，覆盖受光区域形成光反射膜的第十四工序。此时，不被吸收，一次穿过光吸收层的光在光反射膜被反射，再度入射到光吸收层(光吸收层的吸收机率提升)，所以光感度系提升。
在本发明的制造方法中，优选在上述玻璃基板形成将入射光聚光的透镜部。此时，与入射光的照射范围相比，即使在受光区域小的情况下，也可有效率地将入射光聚光。优选上述透镜部与面对层构造体的玻璃基板的面的相反侧的最表面相比，形成在该层构造体侧。此时，可容易地将形成有透镜部的玻璃基板与层构造体接合。而且，在接合之前，由透镜部被加工，所以在加工方法上受限很少，透镜形状等的设计自由度增加。
其中，本发明的各实施例参照以下详细的说明和附图可更可充分的理解。这些实施例仅为单纯例示，不应认定为对本发明限定。
而且，本发明其它的应用范围可从以下详细的说明了解。但是，详细的说明和特定的事例是表示本发明的较好实施例，仅用于例示，很显然本领域的技术人员从该详细说明可明白本发明的思想和范围内的各种变形和改良。
根据本发明，可提供一种保持机械强度且能充分小型化的半导体受光元件及其制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的半导体受光元件的第一实施例的概略构成平面图。
图2是用以说明图1所示的半导体受光元件的沿II-II线的截面构造的示意图。
图3是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(一)。
图4是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(二)。
图5是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(三)。
图6是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(四)。
图7是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(五)。
图8是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(六)。
图9是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(七)。
图10是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(八)。
图11是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(九)。
图12是用以说明本发明的半导体受光元件的第一实施例的制造工序的截面图(十)。
图13是用以说明本发明的半导体受光元件的第二实施例的截面构造的示意图。
图14是用以说明本发明的半导体受光元件的第二实施例的制造工序的截面图(一)。
图15是用以说明本发明的半导体受光元件的第二实施例的制造工序的截面图(二)。
图16是用以说明本发明的半导体受光元件的第二实施例的制造工序的截面图(三)。
图17是用以说明本发明的半导体受光元件的第三实施例(阵列构造)的截面构造的示意图。
图18是用以说明本发明的半导体受光元件的第四实施例(阵列构造)的截面构造的示意图。
图19是表示可适用本发明的半导体元件的光学互连系统的概略构成的示意图。
符号说明
1...玻璃基板，1a...透镜部，1b...最表面，2...抗反射膜，3(3a、3b)...高浓度载流子层，5(5a、5b)...光吸收层，7(7a、7b)...覆盖层，9...受光区域，10...二氧化硅膜，11...受光部，13...凹部，19...钝化膜，21...第一衬垫电极配置部，23...第一衬垫电极，31...第二衬垫电极配置部33...第二衬垫电极，41...凸块电极，43...第一配线电极，45...第二配线电极，51...半导体基板，52...缓冲层，53...蚀刻停止层，54...保护层，101...光学互连系统，103...半导体发光元件，105...驱动电路，107...光导波路基板，107a...光导波路，109...放大电路，LS...层构造体，M1、M2...模块，PD1、PD2...半导体受光元件，PD3、PD4...半导体受光元件阵列
具体实施方式
以下，参照图1～图19详细说明本发明的半导体受光元件及其制造方法的各实施例。其中，在图面的说明中，同一要素或具有同一功能的要素使用同一符号，并省略重复的说明。
(第一实施例)
图1是表示本发明的半导体受光元件的第一实施例的概略构成平面图。图2是用以说明图1所示的半导体受光元件的沿II-II线的截面构造的示意图。其中，在图1中，省略凸块电极41。
本第一实施例的半导体受光元件PD1具备层构造体LS和玻璃基板1。该半导体受光元件PD1是光从玻璃基板1侧入射至层构造体LS的背面入射型的半导体受光元件。而且，半导体受光元件PD1是例如波长带为0.85μm的近距离光通信用受光元件。
层构造体LS包含顺次叠层的抗反射膜2、n型(第一导电型)高浓度载流子层3、n型光吸收层5和n型覆盖层7。层构造体LS中的抗反射膜2侧隔着膜10接合有玻璃基板1。玻璃基板1其厚度为0.3mm左右，相对于入射光为光学透明。膜10形成在层构造体LS的高浓度载流子层3(抗反射膜2)侧。膜10由二氧化硅(SiO2)构成，其厚度为0.1μm左右。
抗反射膜2位于高浓度载流子层3与二氧化硅膜10之间，例如由SiNX构成。在令该抗反射膜2的折射率为n、受光波长为λ时，抗反射膜2的厚度设定为λ/4n。例如，在波长带0.85μm的近距离光通信用受光元件的情况下，抗反射膜2的厚度为1000～3000。
层构造体LS形成在受光部11、第一衬垫电极配置部21、和第二衬垫电极配置部31。受光部11、第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31在玻璃基板1上以相互分离的状态配置。
受光部11包含n型高浓度载流子层3a、n型光吸收层5a的n型覆盖层7a并作成台状(在本实施例中为圆锥台状)。覆盖层7a形成有p型(第二导电型)的受光区域9。从光入射方向看受光部11的顶部和受光区域9呈圆形。
在受光部11的顶部，从光入射方向看在受光区域9的外侧形成有凹部13。凹部13到达高浓度载流子层3a，形成为包围受光区域9的沟槽状。由此，受光部11构成为包含含有受光区域9且形成台状的内侧部分11a和包围该内侧部分11a的外侧部分11b。凹部13从光入射方向看，沿着受光区域9的边缘且形成为C字状，使受光部11的顶部的一部分(第一衬垫电极配置部21附近部分)残留。
受光区域9的表面侧配置有环状的接触电极15。该接触电极15与受光区域9电连接。接触电极15由Ti-Pt-Au构成，其厚度为1000nm左右。其中，接触电极15在图2中配置成埋入受光区域9(覆盖层7a)，但不限于此，也可配置在受光区域9(覆盖层7a)之上。
凹部13的底部配置有接触电极17。该接触电极17与高浓度载流子层3a电连接。接触电极17由Au-Ge/Ni/Au的层叠体构成，其厚度为1000nm左右。接触电极17也与凹部13同样，从光入射方向看形成为C字状。
受光部11的表面侧形成有覆盖受光区域9的钝化(passivation)膜19。
第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31包含n型高浓度载流子层3b、n型光吸收层5b和n型覆盖层7b且作成台状(在本实施例中为圆锥台状)。从光入射方向看第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31的顶部呈圆形。
在第一衬垫电极配置部21的顶部，在钝化膜19之上配置有第一衬垫电极23。在第二衬垫电极配置部31的顶部，在钝化膜19之上配置有第二衬垫电极33。第一衬垫电极23和第二衬垫电极33由Ti-Pt-Au构成，其厚度为1.5μm左右。第一衬垫电极23与第二衬垫电极33距离玻璃基板1的高度设置为大致相同，且从光入射方向看呈圆形。第一衬垫电极23和第二衬垫电极33分别如图2所示，配置有凸块电极41。
高浓度载流子层3(3a、3b)为化合物半导体层，例如由载流子浓度为1×1018/cm3左右的AlGaAs(Al组成0.3)构成。高浓度载流子层3(3a、3b)的厚度为2μm左右。优选高浓度载流子层3的Al组成比设定为0.3以上。若受光的光的波长为850nm以上，则Al组成比x为0.04即可，但是更好的高浓度载流子层3优选Al组成比为0.3以上。但是，高浓度载流子层3的Al组成比可由受光的光的波长适当地决定，例如，若受光的光是波长为650nm的短波长光，则Al组成比有必要为0.4以上。
光吸收层5(5a、5b)为化合物半导体层，由例如载流子浓度为1×1014/cm3左右的GaAs构成。光吸收层5(5a、5b)的厚度为3μm左右。
覆盖层7(7a、7b)为化合物半导体层，由例如载流子浓度为5×1015/cm3左右的AlGaAs(Al组成0.3)构成。覆盖层7(7a、7b)的厚度为0.3μm左右。
受光区域9在覆盖层7a的期望的区域使P型杂质(例如，Zn)热扩散，使得该区域反转为p型，其深度为0.4μm左右。受光区域9的直径为5～200μmφ。凹部13(沟)的宽度为5μm左右。但是，由于受光径依存于受光元件所要求的特性，所以可在1μm～10mm的广范围内设计。
接触电极15与第一衬垫电极23通过第一配线电极43电连接。第一配线电极43跨过受光部11与第一衬垫电极配置部21之间，配置在钝化膜19之上。第一配线电极43经过受光部11中未形成凹部13的区域之上，沿着受光部11的侧面和第一衬垫电极配置部21的侧面延伸。第一配线电极43由Ti-Pt-Au构成，其厚度为1.5μm左右。
位于第一配线电极43中的受光部11上的部分在受光区域9上覆盖受光区域9，且呈圆形。在本实施例中，位于第一配线电极43的受光部11上的部分起光反射膜的作用。其中，也可构成为除第一配线电极43之外，另外形成光反射膜。
第一配线电极43的一端经过形成在钝化膜19的接触孔19a与接触电极15连接，另一端与第一衬垫电极23连接。由此，受光区域9经过接触电极15和第一配线电极43与第一衬垫电极23(凸块电极41)电连接。即，受光区域9侧的电极的取出通过接触电极15、第一配线电极43、第一衬垫电极23和凸块电极41实现。
接触电极17与第二衬垫电极33通过第二配线电极45电连接。第二配线电极45跨过受光部11的凹部13与第二衬垫电极配置部31之间，配置在钝化膜19之上。位于第二配线电极45的受光部11上的部分以不与第一配线电极43接触的方式，从光入射方向看形成为C字状。第二配线电极45沿着构成凹部13的侧面、受光部11的侧面和第二衬垫电极配置部31的侧面延伸。第二配线电极45由Ti-Pt-Au构成，其厚度为1.5μm左右。
第二配线电极45的一端经过形成在饨化膜19的接触孔19a与接触电极17连接，另一端与第二衬垫电极33连接。由此，高浓度载流子层3a经过接触电极17和第二配线电极45与第二衬垫电极33(凸块电极41)电连接。即，高浓度载流子层3a侧的电极的取出通过接触电极17、第二配线电极45、第二衬垫电极33和凸块电极41实现。
其次，对于具有上述构造的半导体受光元件PD1的制造方法，参照图3～图12进行说明。图3～图12是用以说明第一实施例的半导体受光元件的制造方法的说明图，表示该半导体受光元件的纵截面构成。
该制造方法顺次实行以下的第一工序～第十一工序。
(第一工序)
首先，准备半导体基板51和玻璃基板1。
(第二工序)
半导体基板51由例如其厚度为300～500μm，载流子浓度为1×1018/cm3左右的n型GaAs构成。在半导体基板51上通过氢化物气相生长法、氯化物气相生长法、有机金属化学气相沉积法(MOCVD法)或分子线生长法(MBE法)等顺次使缓冲层52、蚀刻停止层53和保护层54生长并叠层(参照图3)。之后，在保护层54上，通过氢化物气相生长法、氯化物气相成长法、MOCVD法或MBE法等顺次使n型覆盖层7、n型光吸收层5和n型高浓度载流子层3生长、叠层(参照图3)。
缓冲层52由非掺杂的GaAs构成，其厚度为0.05μm左右。蚀刻停止层53由非掺杂的AlGaAs(Al组成0.4)构成，其厚度为1.0μm左右。蚀刻停止层53形成在半导体基板51与覆盖层7之间的位置。优选蚀刻停止层53的Al组成比设定为0.4以上。其原因为，该Al0.5Ga0.5As不易被后述的在蚀刻GaAs之际使用的蚀刻液蚀刻。保护层54由非掺杂的GaAs构成，其厚度为0.2μm左右。保护层54形成在蚀刻停止层53与覆盖层7之间的位置。
(第三工序)
在第三工序中，通过等离子体化学气相沉积(Plasma ChemicalVapor Deposition：PCVD)法，在高浓度载流子层3上顺次形成抗反射膜2和膜10(参照图3)。抗反射膜2形成在膜10与高浓度载流子层3之间的位置。
通过以上的第一和第二工序，层构造体LS和膜52～54、10形成在半导体基板51上。
(第四工序)
在第四工序中，将形成有层构造体LS和膜52～54、10的半导体基板51与玻璃基板1接合(参照图4)。首先，使该玻璃基板1的一个侧面(表面)清净化。其次，使玻璃基板1的被清净化的表面与半导体基板51的最表面膜10相互接触，以使玻璃基板1与半导体基板51重合。在这样重合的状态下进行加压并加热，通过熔接将两基板51、1贴合。
具体而言，对重合的玻璃基板1与半导体基板51之间施加的压力约为98kPa，此时的加热温度优选500～700℃。半导体基板51上的最表面膜10由二氧化硅构成，所以通过在这样的条件下进行加压并加热，最表面膜10与玻璃基板1的表面熔接，半导体基板51与玻璃基板1相互接合。
其中，在实施该贴合工序时，不仅是玻璃基板1的表面，优选半导体基板51上的最表面膜10也清净。因此，例如，从形成有最表面膜10的PCVD装置将半导体基板51取出之后随即执行熔接作业等即可。
而且，使用的玻璃基板是接近GaAs的热膨胀系数为好。由此，在加热后的冷却工序中，根据热膨胀系数之差可极力减低半导体基板51与玻璃基板1之间产生的应力，可将应力引起的接合强度的降低和结晶缺陷的发生抑制到最小限度。
(第五工序)
在第五工序中除去半导体基板51。在玻璃基板1与半导体基板51贴合之后，在玻璃基板1的相反侧，半导体基板51的另一面(背面)露出。在该工序中，通过蚀刻将半导体基板51和缓冲层52从半导体基板51的背面侧除去。
首先，可蚀刻半导体基板51和缓冲层52，对蚀刻停止层53使用蚀刻速度慢的蚀刻液，除去半导体基板51和缓冲层52。在其后的第六工序中，可对蚀刻停止层53进行蚀刻，对保护层54使用蚀刻速度慢的蚀刻液，除去蚀刻停止层53。由此，获得层构造体LS等叠层的玻璃基板1。
作为使用的蚀刻液，优选氨水(NH4OH)与过氧化氢(H2O2)的混合溶液(NH4OH∶H2O2＝1∶5)，和盐酸(HCl)。首先，使相互贴合的玻璃基板1与半导体基板51浸于NH4OH与H2O2的混合溶液。由此，半导体基板51从背面侧被蚀刻。进一步蚀刻除去半导体基板51后，接着在半导体基板51上成长的缓冲层52(GaAs)开始被蚀刻。之后，再进一步蚀刻，除去缓冲层52被，在蚀刻液中露出蚀刻停止层53。这里，蚀刻停止层53(Al0.5Ga0.5As)由于该蚀刻液的蚀刻速度非常慢，所以在蚀刻停止层53露出时，蚀刻自动地被停止。这样，首先，半导体基板51与缓冲层52被除去。
(第六工序)
在第六工序中，除去蚀刻停止层53与保护层54。接着第五工序，将残留有蚀刻停止层53、保护层54和层构造体LS等的玻璃基板1从NH4OH与H2O2的混合溶液取出，经过水洗、干燥之后，再浸于盐酸液。此时，为使蚀刻速度加快，优选将HCl液预先加热到50℃左右。GaAs几乎不被HCl蚀刻，所以下次仅蚀刻停止层53被蚀刻，在保护层54(GaAs)露出时蚀刻自动停止(参照图5)。这样，蚀刻停止层53被除去。
其次，除去保护层54(参照图6)。保护层54的除去可通过NH4OH与H2O2的混合溶液进行。保护层54为GaAs，所以在之后露出的覆盖层由AlGaAs层构成，所以不被该蚀刻液蚀刻。
(第七工序)
在第七工序中在，覆盖层7上形成由SiO2或SiNX构成的膜55。然后，将形成受光区域9的规定位置上存在的膜55图案化并开口(参照图7)。之后，将覆盖层7上图案化的膜55作为掩膜，使杂质(例如Zn等)热扩散，使覆盖层7的一部分反转为p型。由此形成受光区域9(参照图7)。接着，通过缓冲氟酸(BHF)除去膜55。
(第八工序)
在第八工序中，在覆盖层7上要形成凹部13的规定位置形成具有开口的抗蚀膜56。抗蚀膜56的形成可使用光学刻蚀法(PhotoLithography)。接着，以抗蚀膜56为掩膜，通过Br2与甲醇的混合液对高浓度载流子层3蚀刻(湿式蚀刻)至露出为止。由此形成凹部13(参照图8)。然后再除去(remove)抗蚀膜56。
(第九工序)
在第九工序中，在覆盖层7上期望的位置形成具有开口的抗蚀膜57。抗蚀膜57的形成可使用光学刻蚀法。接着，以抗蚀膜57为掩膜，通过Br2与甲醇的混合液对抗反射膜2蚀刻(湿式蚀刻)至露出为止，形成凹部。由此，受光部11、第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31相互电分离，且形成为台状(参照9图)。即，受光部11包含高浓度载流子层3a、光吸收层5a和覆盖层7a，第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31包含高浓度载流子层3b、光吸收层5b和覆盖层7b。此时，通过使与外侧部分11b对应位置上存在抗蚀膜57，可不仅在深度方向，也可适当地控制向着横方向进行蚀刻，可适当地进行凹部13的形成，和受光部11与第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31的分离。结果为，可提高在制造半导体受光元件PD1时的成品率。接着除去抗蚀膜57。
(第十～第十三工序)
第十～第十三工序如下所示。在这些工序中，在与凹部13对应的位置形成具有开口的抗蚀膜(未图示)。然后，以该抗蚀膜作为掩膜，通过形成凹部13在露出的高浓度载流子层3(3a)上，由蒸镀和剥离法(lift off)形成Au-Ge/Ni/Au构成的接触电极17(参照图10)。而且，在形成接触电极15的规定位置使其具有开口地再度重新形成抗蚀膜，以该抗蚀膜作为掩膜，在受光区域9上通过蒸镀和剥离法形成由Ti-Pt-Au构成的接触电极15(同样参照图10)。接着除去上述抗蚀膜。其中，接触电极15在图10中形成为埋入受光区域9(覆盖层7a)，但不限于此，也可配置在受光区域9(覆盖层7a)的表面上。
通过PCVD法在表面形成由SiNX构成的钝化膜19。接着，在与接触电极15、17对应的位置形成具有开口的抗蚀膜(未图示)，以该抗蚀膜作为掩膜，在钝化膜19形成接触孔19a(参照图11)。接着除去上述抗蚀膜。
接着，在与第一衬垫电极23、第二衬垫电极33、第一配线电极43和第二配线电极45对应的位置形成具有开口的抗蚀膜(未图示)。然后，以该抗蚀膜作为掩膜，通过剥离法形成由Ti-Pt-Au构成的第一衬垫电极23、第二衬垫电极33、第一配线电极43和第二配线电极45(参照图12)。此时，第一配线电极43形成为覆盖受光区域9。这里，第一衬垫电极23与第一配线电极43一体形成，第二衬垫电极33与第二配线电极45一体形成。接着除去上述抗蚀膜。之后，在H2气氛中烧结(sintering)。
通过这些第一～第十三工序，完成如图1和图2所示的构成的半导体受光元件PD1。
其中，凸块电极41以电镀法、焊球搭载法和印刷法在第一衬垫电极23和第二衬垫电极33上形成焊料并可通过回流焊(reflow)获得。而且，凸块电极41并不限于焊料，可以是金块、镍块、铜块，也可以是包含导电性填料等金属的导电性树脂块。
如上所述，在第一实施例的半导体受光元件PD1中，即使是在使高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7等薄膜化的情况下，层构造体LS(叠层的高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7)的机械强度通过玻璃基板1保持。而且，在本第一实施例中，并不需要现有的半导体受光元件那样形成残留有基板厚度的部分，可容易谋求半导体受光元件PD1的小型化。
而且，在第一实施例的半导体受光元件PD1中，层构造体LS隔着膜10与玻璃基板1接合，所以可不使用接着剂就将层构造体LS与玻璃基板1接合。因此，从玻璃基板1侧入射的光不被上述接着剂吸收，可到达层构造体LS。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，在膜10与高浓度载流子层3(3a)之间形成有抗反射膜2。由此，防止要入射到受光区域9的光反射，由于入射到光吸收层光增加，所以可提升光感度。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，由于以覆盖受光区域9的方式形成有第一配线电极43(光反射膜)，所以不被吸收而一次穿过光吸收层的光和第一配线电极43被反射的光都再一次入射到光吸收层5a而被吸收。由此，可提升光感度。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，层构造体LS形成为受光部11、第一衬垫电极配置部21、和第二衬垫电极配置部31，受光部11形成有到达高浓度载流子层3a的凹部13，第一配线电极43跨过受光部11与第一衬垫电极配置部21之间，并沿着该受光部11和该第一衬垫电极配置部21的侧面形成，第二配线电极45跨过凹部13与第二衬垫电极配置部31之间，并沿着该凹部13、该受光部11和该第二衬垫电极配置部31的侧面形成。由此，第一和第二衬垫电极配置部21、31与受光部11分离，所以可进一步减少寄生电容。而且，通过可到达受光部11的高浓度载流子层3a形成的凹部13将受光部11的高浓度载流子层3a与第二衬垫电极33通过第二配线电极45电连接，由此电极从受光部11的高浓度载流子层3a直接引出，可大幅减少串联电阻。这些结果为，可实现高速响应特性优越的半导体受光元件PD1。
但是，受光区域9的直径(面积)一旦增大，元件电容也变大，造成表示高频信号的传达障碍的CR积变大。但是，根据本实施例，如上所述，由于串联电阻大幅减少，所以CR积变小。因此，将CR积维持在相同程度，即若将高速响应特性维持在相同程度，通过采用本实施例的半导体受光元件，可使受光区域9的面积增大。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31分别包含有高浓度载流子层3b、光吸收层5b和覆盖层7b，所以可容易地将第一衬垫电极23和第二衬垫电极33以相同高度配置，从而能以凸点焊接进行半导体受光元件PD1的安装。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，不仅是第一衬垫电极配置部21，由于第二衬垫电极配置部31也与受光部11分离，所以受光部11(受光区域9)与第一衬垫电极23的间隔和受光部11(受光区域9)与第二衬垫电极33的间隔变得比较宽。但是，如上所述，由于电极从高浓度载流子层3a直接引出，所以即使配线长度变长，串联电阻也大幅减少。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，凹部13以包围受光区域9的方式形成为沟槽状。由此，受光部11的高浓度载流子层3a与第二配线电极45(接触电极17)的连接面积变大，可进一步减少串联电阻。
在本第一实施例的半导体受光元件PD1中，第一衬垫电极23和第二衬垫电极33配置有凸块电极41。由此，可不使配线电阻增加安装半导体受光元件PD1。
而且，在本第一实施例的半导体受光元件PD1的制造方法中，形成在层构造体LS的最表面侧的二氧化硅膜10与玻璃基板1的一个面接触，在形成有层构造体LS的半导体基板51与玻璃基板1接合之后，由于除去半导体基板51，所以容易制造在层构造体LS的光入射面侧隔着膜10，接合有玻璃基板1的半导体受光元件PD1。
在上述半导体受光元件PD1的制造方法中，除去半导体基板51之后，由于玻璃基板1存在，所以在之后的制造工序中，层构造体LS的机械强度通过上述玻璃基板1保持。其中，在接合玻璃基板1之前，通过半导体基板51保持层构造体LS的机械强度。
上述半导体受光元件PD1的制造方法具备：在形成层构造体LS(叠层的高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7)的工序之前实施、使蚀刻停止层53形成在半导体基板51与层构造体LS之间的位置的工序；和在除去半导体基板51的工序后所实施、通过湿式蚀刻除去蚀刻停止层53的工序。由此，通过适当选择使用能将半导体基板51蚀刻而不能蚀刻蚀刻停止层53的蚀刻液，和能蚀刻蚀刻停止层53而不能蚀刻层构造体LS的蚀刻液，除去半导体基板51，之后，可仅除去蚀刻序止层53。因此，残留层构造体LS，可确实且容易地除去半导体基板51。
在上述半导体受光元件PD1的制造方法中，具备在形成蚀刻停止层53的工序之后实施、使保护层54形成在蚀刻停止层53与层构造体LS之间的位置的工序。由此，可确实防止层构造体LS(叠层的高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7)受到蚀刻液的污染。
(第二实施例)
图13是用以说明本发明的半导体受光元件的第二实施例的截面构成的示意图。本第二实施例的半导体受光元件PD2在玻璃基板1形成有透镜部1a的点上与第一实施例的半导体受光元件PD1不同。
半导体受光元件PD2具备层构造体LS和玻璃基板1。该半导体受光元件PD2是光从玻璃基板1侧入射到层构造体LS的背面入射型的半导体受光元件。而且，半导体受光元件PD2例如是波长带为0.85μm的近距离光通信用受光元件。
玻璃基板1形成有将入射光聚光的透镜部1a。该透镜部1a形成为比玻璃基板1的最表面1b更低。
其次，对于上述构成的半导体受光元件PD2的制造方法，参照图14～图16进行说明。图14～图16是用以说明第二实施例的半导体受光元件的制造方法的说明图，表示半导体受光元件的纵截面构成。
在该制造方法中，顺次进行以下的第一工序～第十三工序。首先，对于第二实施例中的第一～第三工序，是与上述第一实施例中的第一～第三工序相同，省略其说明。
(第四工序)
在第四工序中，将形成有层构造体LS和膜52～54、10的半导体基板51与玻璃基板1接合(参照图14)。首先，准备形成有透镜部1a的玻璃基板1，并使该玻璃基板1的一个面(表面)清净化。其次，使玻璃基板1的被清净化的表面与最表面膜10相互接触地将玻璃基板1与半导体基板51重合。在这样的重合的状态下进行加压并加热，通过熔接使两基板51、1贴合。半导体基板51与玻璃基板1的接合方法与第一实施例的第四工序的接合方法相同。
(第五和第六工序)
在第五和第六工序中，除去半导体基板51、缓冲层52、蚀刻停止层53和保护层54(参照图15)。半导体基板51、缓冲层52、蚀刻停止层53和保护层54的除去方法与第一实施例的第五和第六工序中的除去方法相同。
(第七工序)
在第七工序中，在覆盖层7上形成由SiO2或SiNX构成的膜55，使形成受光区域9的规定位置存在的膜55图案化并开口(参照图16)。此时，对玻璃基板1的表面侧作标记且使用双面曝光机，以赋予的标记作为基准，使形成透镜部1a与受光区域9的规定位置可以容易对应。其中，取代所赋予的标记，也可以利用透镜部1a的外形作为标记。
之后，以覆盖层7上被图案化的膜55作为掩膜，使杂质(例如Zn等)热扩散，使覆盖层7的一部分反转为p型。由此形成受光区域9(参照图16)。之后通过缓冲氟酸(BHF)除去膜55。
该第二实施例中的第八～第十三工序与第一实施例中的第八～第十三工序相同，这里省略说明。通过这些第一～第十三工序，完成图13所示的构成的半导体受光元件PD2。
如上所述，在第二实施例中，与上述第一实施例同样地，层构造体LS(叠层的高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7)的机械强度通过玻璃基板1保持，同时容易谋求半导体受光元件PD2的小型化。
而且，在本第二实施例的半导体受光元件PD2中，在玻璃基板1形成透镜部1a。由此，即使在与入射光的照射范围相比受光区域9小的情况下，也可有效率地将入射光聚光。结果是可获得SN比优良、可靠性高的半导体受光元件PD2。
而且，在本第二实施例中，透镜部1a形成为比玻璃基板1的最表面1b更低。由此，可容易地接合形成有透镜部1a的玻璃基板1。而且，由于透镜部1a在接合前被加工，所以在加工方法上受限少，透镜形状等的设计自由度增加。
其中，透镜部1a也可是在将形成有层构造体LS和膜52～54、10的半导体基板51与玻璃基板1接合之后再形成。但是，若考虑到透镜形状等的设计自由度，则优选将预先形成有透镜部1a的玻璃基板1与半导体基板51接合。
其次，作为本发明的半导体受光元件的第三和第四实施例，根据图17和图18，对并设有多个受光部11的半导体受光元件阵列PD3、PD4进行说明。其中，图17是用以说明本发明的半导体受光元件的第三实施例(阵列构造)的截面构造的示意图，图18是用以说明本发明的半导体受光元件的第四实施例(阵列构造)的截面构造的示意图。这些第三和第四实施例的半导体受光元件阵列PD3、PD4是所谓的背面入射型的半导体受光元件阵列。
半导体受光元件阵列PD3、PD4分别如图17和图18所示，多个受光部11在一维或二维方向上排列，多个并设为阵列状。在半导体受光元件阵列PD3、PD4中，与邻接的受光部11分别对应的第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31被一体化，形成为台状。其中，第二衬垫电极33彼此相互电连接。
在半导体受光元件阵列PD3、PD4中，与上述第一和第二实施例同样，层构造体LS(叠层的高浓度载流子层3、光吸收层5和覆盖层7)的机械强度通过玻璃基板1保持。并且，受光部11(受光区域9)可狭间距化，可以容易谋求半导体受光元件阵列PD3、PD4的小型化(compact化)。
其次，参照图19，对使用上述实施例的半导体受光元件(半导体受光元件阵列)的光学互连系统进行说明。图19表示可适用本发明的半导体受光元件的光学互连系统的概略构成图。
光学互连系统101将多个模块(例如CPU、集成电路芯片、存储器等)M1、M2之间的信号以光作为传送的系统，包含半导体发光元件103、驱动电路105、光导波路基板107、半导体受光元件PD1、放大电路109等。半导体发光元件103可使用背面出射型的垂直腔体表面发光激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)。模块M1与驱动电路105经过凸块电极等电连接。半导体发光元件103与驱动电路105经过凸块电极电连接。半导体受光元件PD1与放大电路109经过凸块电极41电连接。放大电路109与模块M2经过凸块电极等电连接。
从模块M1输出的电信号被送至驱动电路105，在半导体发光元件103转换为光信号输出。半导体发光元件103输出的光信号经过光导波路基板107的光导波路107a，输入到半导体受光元件PD1。输入到半导体受光元件PD1的光信号被转换为电信号，送至放大电路109并被放大。被放大的电信号系被送入模块M2。由此，从模块M1输出的电信号被传送到模块M2。
其中，也可取代半导体受光元件PD1，使用半导体受光元件PD2或半导体受光元件阵列PD3、PD4。在使用半导体受光元件阵列PD3、PD4的情况下，半导体发光元件103、驱动电路105、光导波路基板107和放大电路109也被阵列化。
本发明不限于上述实施例。例如，半导体基板51、高浓度载流子层3(3a、3b)、光吸收层5(5a、5b)、覆盖层7(7a、7b)等的厚度、使用的材料等不受上述限定。具体而言，作为半导体基板51的材料，取代上述的GaAs，也可使用Si、InP、InGaAs、InSb、InAsSb。
凹部13的形状不限于上述包围受光区域那样的沟槽状，若具有到达高浓度载流子层3a深度，则形成为任何形状都可以。当然，不形成凹部13也可以。
在此实施例中，将第一衬垫电极23和第一配线电极43一体成形，将第二衬垫电极33和第二配线电极45一体成形，但并不限于此，也可分别形成个体。
而且，在本发明的半导体受光元件的制造方法中，形成凹部13之后将受光部11、第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31分离，但是在将受光部11、第一衬垫电极配置部21和第二衬垫电极配置部31分离之后，再形成凹部13也可以。
从以上的本发明的说明可知本发明可以有各种变形。那样的变形不能认为是脱离本发明的思想和范围，所有本行业的技术人员所作的改良均包含在以下的权利要求的范围内。
产业上可利用性
本发明的半导体元件可适用于将系统装置内和装置间的信号以光传送的光学互连技术等。

Claims (20)

1.一种半导体受光元件，叠层有多个化合物半导体层，其特征在于，具备：
包含所述多个化合物半导体层的层构造体；
设置在所述层构造体的光入射面侧的二氧化硅膜；和
在所述层构造体的光入射面侧隔着所述二氧化硅膜接合、相对于入射光为光学透明的玻璃基板。
2.如权利要求1所述的半导体受光元件，其特征在于：
所述层构造体包含作为所述多个化合物半导体层从所述光入射面侧顺次叠层的第一导电型的高浓度载流子层、第一导电型的光吸收层和第一导电型的覆盖层，
至少在所述覆盖层形成有第二导电型的受光区域。
3.如权利要求2所述的半导体受光元件，其特征在于：
所述层构造体还包含设置在所述高浓度载流子层与所述二氧化硅膜之间的抗反射膜。
4.如权利要求2所述的半导体受光元件，其特征在于：
还具备设置在所述层构造体的所述覆盖层侧，覆盖所述受光区域的光反射膜。
5.如权利要求2所述的半导体受光元件，其特征在于，所述多个化合物半导体层由如下构成：
受光部，在包含含有所述受光区域的周边的所述覆盖层一部分、与所述覆盖层的一部分邻接的所述光吸收层的一部分和与所述光吸收层的一部分邻接的所述高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台状，
第一衬垫电极配置部，与所述受光部邻接，在包含所述覆盖层的一部分、所述光吸收层的一部分和所述高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台状，
第二衬垫电极配置部，与所述第一衬垫电极配置部一起夹住所述受光部地设置，在包含所述覆盖层的一部分、所述光吸收层的一部分和所述高浓度载流子层的一部分的状态下成形为台状，
其中，所述受光部具有从所述覆盖层的一部分到达所述高浓度载流子层的凹部，
所述半导体受光元件还具备：
配置在所述第一衬垫电极配置部上的第一衬垫电极；
第一配线电极，电连接所述第一衬垫电极和所述受光区域，其一部分跨过所述受光部与所述第一衬垫电极配置部之间且沿着所述受光部和所述第一衬垫电极配置部的侧面形成；
配置在所述第二衬垫电极配置部上的第二衬垫电极；和
第二配线电极，电连接所述第二衬垫电极和所述受光部的所述高浓度载流子层，其一部分跨过所述受光部的所述凹部与所述第二衬垫电极配置部之间且沿着所述凹部、所述受光部和所述第二衬垫电极配置部的侧面形成。
6.如权利要求5所述的半导体受光元件，其特征在于：
所述凹部形成为包围所述受光区域的沟槽状。
7.如权利要求5所述的半导体受光元件，其特征在于：
还具备分别与所述第一衬垫电极和所述第二衬垫电极接触的凸块电极。
8.如权利要求5所述的半导体受光元件，其特征在于：
还具备具有与所述受光部同一构造的一个或一个以上的受光部，这些受光部以阵列状并设。
9.如权利要求1所述的半导体受光元件，其特征在于：
在所述玻璃基板形成有将入射光聚光的透镜部。
10.如权利要求9所述的半导体受光元件，其特征在于：
所述透镜部与面对所述层构造体的所述玻璃基板的面的相反侧的最表面相比，形成在所述层构造体侧。
11.一种半导体受光元件的制造方法，该半导体受光元件叠层有多个化合物半导体层，其特征在于，具备：
准备半导体基板和相对于入射光为光学透明的玻璃基板的第一工序；
在所述半导体基板的一个面侧形成包含所述多个化合物半导体层的层构造体的第二工序；
在与所述半导体基板相反的一侧夹着所述层构造体形成二氧化硅膜的第三工序；
隔着所述二氧化硅膜将所述玻璃基板接合在所述层构造体，使所述二氧化硅膜与所述玻璃基板的一个面接触的第四工序；和
在所述第四工序之后实施，除去与所述层构造体接触的所述半导体基板的第五工序。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：
在所述第五工序中，通过湿式蚀刻除去所述半导体基板。
13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，还具备：
在所述第一工序与所述第二工序之间实施，形成位于所述半导体基板与所述层构造体之间、用来使所述湿式蚀刻停止的蚀刻停止层的第一副工序；和
在所述第五工序之后实施，通过湿式蚀刻除去所述蚀刻停止层的第六工序。
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，还具备：
在所述第一副工序与所述第二工序之间实施，形成位于所述蚀刻停止层与所述层构造体之间、用来保护所述多个化合物半导体层不受蚀刻液蚀刻的保护层的第二副工序。
15.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：
所述层构造体包含作为所述多个化合物半导体层从与所述半导体基板面对的一侧顺序被叠层的第一导电型的覆盖层、第一导电型的光吸收层和第一导电型的高浓度载流子层。
16.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还具备：
在所述第二工序与所述第三工序之间实施，形成位于所述层构造体与所述二氧化硅膜之间、夹着所述层构造体，在与所述半导体基板相反的一侧形成抗反射膜的第三副工序。
17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，还具备：
在所述第五工序之后实施，至少在所述覆盖层形成第二导电型的受光区域的第七工序；
在所述第七工序之后实施，形成从所述覆盖层到达所述高浓度载流子层的凹部的第八工序；
第九工序，在所述第七工序之后实施，其分别将包含含有所述受光区域的周边的所述覆盖层的一部分、与所述覆盖层的一部分邻接的所述光吸收层的一部分和与所述光吸收层的一部分邻接的所述高浓度载流子层的一部分的受光部；与所述受光部邻接，包含所述覆盖层的一部分、所述光吸收层的一部分和所述高浓度载流子层的一部分的第一衬垫电极配置部；和与所述第一衬垫电极配置部一起将所述受光部夹住而设置，包含所述覆盖层的一部分、所述光吸收层的一部分和所述高浓度载流子层的一部分的第二衬垫电极配置部分别形成为台状；
在所述第一衬垫电极配置部上形成第一衬垫电极的第十工序；
在所述第二衬垫电极配置部上形成第二衬垫电极的第十一工序；
第十二工序，将电连接所述受光区域与所述第一衬垫电极的第一配线电极形成为，其一部分跨过所述受光部与所述第一衬垫电极配置部之间，并沿着所述受光部和所述第一衬垫电极配置部的侧面；
第十三工序，将电连接所述受光部的所述高浓度载流子层与所述第二衬垫电极的第二配线电极形成为，其一部分跨过所述受光部的所述凹部与所述第二衬垫电极配置部之间，并沿着所述凹部、所述受光部和所述第二衬垫电极配置部的侧面。
18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，还具备：
在所述第七工序之后实施，形成覆盖所述受光区域光反射膜的第十四工序。
19.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于：
在所述玻璃基板形成有将入射光聚光的透镜部。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于：
所述透镜部与面对于所述层构造体的所述玻璃基板的面的相反侧的最表面相比，形成在所述层构造体侧。
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