JP2002016281A - 半導体受光素子製造方法 - Google Patents
半導体受光素子製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体受光素子を構成するにあたり、電極へ
の空乏層の到達によるブレークダウン電圧低下防止の制
御、および素子の信頼性や高速光応答特性向上を図る。 【解決手段】 半導体受光素子のガードリング領域被形
成層20に、不純物元素のマスク40側からの固相拡散およ
び気相拡散による同時拡散を行うことにより、受光領域
32と、ガードリング領域被形成層の表面側におけるキャ
リア濃度が受光領域のキャリア濃度よりも低いガードリ
ング領域34とを形成するようなキャリア濃度分布の制御
を行い、電界強度分布の制御が可能な拡散領域38を形成
する。
の空乏層の到達によるブレークダウン電圧低下防止の制
御、および素子の信頼性や高速光応答特性向上を図る。 【解決手段】 半導体受光素子のガードリング領域被形
成層20に、不純物元素のマスク40側からの固相拡散およ
び気相拡散による同時拡散を行うことにより、受光領域
32と、ガードリング領域被形成層の表面側におけるキャ
リア濃度が受光領域のキャリア濃度よりも低いガードリ
ング領域34とを形成するようなキャリア濃度分布の制御
を行い、電界強度分布の制御が可能な拡散領域38を形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信、特に1
＝m帯波長領域の光を高速で光電変換する半導体受光素
子、特にアバランシェ受光素子に関するものである。
＝m帯波長領域の光を高速で光電変換する半導体受光素
子、特にアバランシェ受光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】受光素子とは、光信号を電気信号に変換
する半導体素子であり、なかでもアバランシェフォトダ
イオード（Avalanche Photo Diode:以下、APDと称する)
は、好感度および高速応答の受光素子として用いられ
る。APDは、受光部のPN接合部分に逆方向電圧を印加し
高電界を形成すると、光の照射により発生したキャリア
がこの高電界により衝突イオン化を起こしアバランシェ
増倍を発生することが知られている。
する半導体素子であり、なかでもアバランシェフォトダ
イオード（Avalanche Photo Diode:以下、APDと称する)
は、好感度および高速応答の受光素子として用いられ
る。APDは、受光部のPN接合部分に逆方向電圧を印加し
高電界を形成すると、光の照射により発生したキャリア
がこの高電界により衝突イオン化を起こしアバランシェ
増倍を発生することが知られている。
【０００３】つまり、APDは、PN接合による光起電力効
果およびアバランシェ増倍による内部増幅作用を備えて
いることを特長とする受光素子である。しかし、プレナ
ー型のダイオードにおいて、アバランシェ増倍によって
引き起こされるブレークダウンは、中央の平坦なPN接合
でよりも早期に、拡散周辺部においてエッジブレークダ
ウンとして発生する。
果およびアバランシェ増倍による内部増幅作用を備えて
いることを特長とする受光素子である。しかし、プレナ
ー型のダイオードにおいて、アバランシェ増倍によって
引き起こされるブレークダウンは、中央の平坦なPN接合
でよりも早期に、拡散周辺部においてエッジブレークダ
ウンとして発生する。
【０００４】このとき、中央受光部におけるPN接合の逆
方向電圧はほとんど増加しないために、受光面全体にお
いてAPDの本来の機能であるアバランシェ増倍を発揮で
きないという問題があった。そこで、拡散周辺部の不純
物濃度勾配を小さくし、電界強度を弱めるためのガード
リングが設けられた。このガードリングにより、拡散周
辺部のブレークダウン電圧を中央平坦部よりも高くする
ことができるため、受光部以外のPN接合における早期ブ
レークダウンを防止しかつ素子受光面全体で均一なアバ
ランシェ増倍の発生が可能になった。
方向電圧はほとんど増加しないために、受光面全体にお
いてAPDの本来の機能であるアバランシェ増倍を発揮で
きないという問題があった。そこで、拡散周辺部の不純
物濃度勾配を小さくし、電界強度を弱めるためのガード
リングが設けられた。このガードリングにより、拡散周
辺部のブレークダウン電圧を中央平坦部よりも高くする
ことができるため、受光部以外のPN接合における早期ブ
レークダウンを防止しかつ素子受光面全体で均一なアバ
ランシェ増倍の発生が可能になった。
【０００５】例えば、文献(1)（光通信素子工学−発光
・受光素子−工学図書、米津 宏雄著pp.419-420）によ
れば、ガードリングを形成する領域は、拡散領域にBeの
イオン注入および熱処理を行うことにより拡散領域内に
おいてキャリア濃度の低い傾斜型PN接合として形成され
る。逆に受光領域は拡散領域にZn、Cd等の熱拡散を行う
ことにより、拡散領域内においてキャリア濃度の高い階
段型PN接合として形成される。このことにより、ガード
リング領域は、拡散領域においてキャリア濃度の分布が
形成されることにより、接合周辺部の電界強度が弱くな
るような電界強度分布を形成することで設けられるとい
う方法が提案されている。
・受光素子−工学図書、米津 宏雄著pp.419-420）によ
れば、ガードリングを形成する領域は、拡散領域にBeの
イオン注入および熱処理を行うことにより拡散領域内に
おいてキャリア濃度の低い傾斜型PN接合として形成され
る。逆に受光領域は拡散領域にZn、Cd等の熱拡散を行う
ことにより、拡散領域内においてキャリア濃度の高い階
段型PN接合として形成される。このことにより、ガード
リング領域は、拡散領域においてキャリア濃度の分布が
形成されることにより、接合周辺部の電界強度が弱くな
るような電界強度分布を形成することで設けられるとい
う方法が提案されている。
【０００６】また、文献(2)（H.ANDO,Y .Yamauchi and
N.Susa, "Reach-Through Type Planar InGaAs/InP Aval
anche Photodiode Fabricated by Continuous Vapor Ep
itaxy," IEEE Journal of Quantum Electronics,Vol.QE
-20,No.3,pp.256-264）によれば、ガードリング領域お
よび受光領域が、Zn、Cd等による熱拡散で形成される拡
散深さをそれぞれの領域で異なるように制御することで
形成される。
N.Susa, "Reach-Through Type Planar InGaAs/InP Aval
anche Photodiode Fabricated by Continuous Vapor Ep
itaxy," IEEE Journal of Quantum Electronics,Vol.QE
-20,No.3,pp.256-264）によれば、ガードリング領域お
よび受光領域が、Zn、Cd等による熱拡散で形成される拡
散深さをそれぞれの領域で異なるように制御することで
形成される。
【０００７】すなわち、拡散により形成されるガードリ
ング領域の拡散深さが、拡散により形成される受光領域
の拡散深さよりも浅くなるように制御することにより、
文献(1)と同様に、ガードリング領域は、拡散領域にお
いてキャリア濃度の分布が形成されることにより、接合
周辺部の電界強度が弱くなるような電界強度分布を形成
することで設けられるという方法が提案されている。
ング領域の拡散深さが、拡散により形成される受光領域
の拡散深さよりも浅くなるように制御することにより、
文献(1)と同様に、ガードリング領域は、拡散領域にお
いてキャリア濃度の分布が形成されることにより、接合
周辺部の電界強度が弱くなるような電界強度分布を形成
することで設けられるという方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献
(1)で構成される半導体受光素子において、キャリア濃
度の低いガードリング領域の表面上に電極を形成するこ
とにより、空乏層の拡がりはやがて電極に到達する。し
たがって、早期のブレークダウンが発生するために、PN
接合のブレークダウン電圧の低下が生じる。すなわち、
電極は表面キャリア濃度の低いガードリング領域の表面
上に形成することができない。またこのとき、電極のコ
ンタクト面積の減少や、オーミックコンタクト抵抗や素
子のシリーズ抵抗の増加による、高速光応答特性の劣化
という問題が発生する。
(1)で構成される半導体受光素子において、キャリア濃
度の低いガードリング領域の表面上に電極を形成するこ
とにより、空乏層の拡がりはやがて電極に到達する。し
たがって、早期のブレークダウンが発生するために、PN
接合のブレークダウン電圧の低下が生じる。すなわち、
電極は表面キャリア濃度の低いガードリング領域の表面
上に形成することができない。またこのとき、電極のコ
ンタクト面積の減少や、オーミックコンタクト抵抗や素
子のシリーズ抵抗の増加による、高速光応答特性の劣化
という問題が発生する。
【０００９】そこで、逆にP側電極のコンタクト面積を
増加し、オーミックコンタクト抵抗や素子のシリーズ抵
抗の減少を図ると、接合面積や素子容量の増加を引き起
こし、やはり高速光応答特性の劣化という問題が発生す
る。そこで、Beの二重イオン注入によるガードリング領
域の表面キャリア濃度の向上を図ることにより上記の問
題を回避する方法もあるが、このような方法は、高濃度
イオン注入による結晶性の劣化やイオン活性化率の低下
を伴う。
増加し、オーミックコンタクト抵抗や素子のシリーズ抵
抗の減少を図ると、接合面積や素子容量の増加を引き起
こし、やはり高速光応答特性の劣化という問題が発生す
る。そこで、Beの二重イオン注入によるガードリング領
域の表面キャリア濃度の向上を図ることにより上記の問
題を回避する方法もあるが、このような方法は、高濃度
イオン注入による結晶性の劣化やイオン活性化率の低下
を伴う。
【００１０】また、表面キャリア濃度の増加には限界が
あるため、このような方法では素子信頼性の低下を招く
という問題が発生する恐れもある。また、文献(2) で構
成される半導体受光素子においては、拡散により形成さ
れる拡散深さが異なる領域を形成するにあたり、拡散処
理を二度に分けて行うため、拡散深さの制御の複雑さ
や、歩まりの低下という問題を引き起こす。
あるため、このような方法では素子信頼性の低下を招く
という問題が発生する恐れもある。また、文献(2) で構
成される半導体受光素子においては、拡散により形成さ
れる拡散深さが異なる領域を形成するにあたり、拡散処
理を二度に分けて行うため、拡散深さの制御の複雑さ
や、歩まりの低下という問題を引き起こす。
【００１１】このため、いずれの方法においても、種々
の問題点における技術的な解決方法の出現が望まれてい
た。
の問題点における技術的な解決方法の出現が望まれてい
た。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明の半導
体受光素子製造方法によれば、受光素子のガードリング
領域被形成層にガードリング領域を形成するにあたり、
不純物元素の固相拡散および気相拡散を同時に行って、
ガードリング領域被形成層に、受光領域と、受光領域の
周辺に少なくとも被ガードリング領域形成層の表面側に
おけるキャリア濃度が、受光領域のキャリア濃度よりも
低いキャリア濃度を有するガードリング領域とを形成す
ることを特徴とする。
体受光素子製造方法によれば、受光素子のガードリング
領域被形成層にガードリング領域を形成するにあたり、
不純物元素の固相拡散および気相拡散を同時に行って、
ガードリング領域被形成層に、受光領域と、受光領域の
周辺に少なくとも被ガードリング領域形成層の表面側に
おけるキャリア濃度が、受光領域のキャリア濃度よりも
低いキャリア濃度を有するガードリング領域とを形成す
ることを特徴とする。
【００１３】このようにすると、ガードリング領域被形
成層中に形成される受光領域およびガードリング領域を
備える拡散領域において、受光領域側のキャリア濃度が
高くガードリング領域側のキャリア濃度が低いキャリア
濃度分布が形成される。したがって、このようなキャリ
ア濃度の分布の形成に伴い形成される電界強度分布は、
空乏層が電極へ到達することを防止させることができる
ために、ブレークダウン電圧の低下を抑制することがで
きる。
成層中に形成される受光領域およびガードリング領域を
備える拡散領域において、受光領域側のキャリア濃度が
高くガードリング領域側のキャリア濃度が低いキャリア
濃度分布が形成される。したがって、このようなキャリ
ア濃度の分布の形成に伴い形成される電界強度分布は、
空乏層が電極へ到達することを防止させることができる
ために、ブレークダウン電圧の低下を抑制することがで
きる。
【００１４】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層上に、受光面画成用の絶縁膜を設け、絶縁膜上から
該受光面の一部分上にわたり、上述のガードリング領域
被形成層中に形成されるべき受光領域を画成するための
マスクを設け、マスクが形成された側からこのガードリ
ング領域被形成層に対し、上述の固相および気相の同時
拡散を行うのが良い。
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層上に、受光面画成用の絶縁膜を設け、絶縁膜上から
該受光面の一部分上にわたり、上述のガードリング領域
被形成層中に形成されるべき受光領域を画成するための
マスクを設け、マスクが形成された側からこのガードリ
ング領域被形成層に対し、上述の固相および気相の同時
拡散を行うのが良い。
【００１５】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層は、上述の受光領域の形成予定領域の周囲にイオン
注入領域を備えているのがよい。
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層は、上述の受光領域の形成予定領域の周囲にイオン
注入領域を備えているのがよい。
【００１６】このようにすると、拡散領域内においてキ
ャリア濃度の低い傾斜型接合を形成することができる。
ャリア濃度の低い傾斜型接合を形成することができる。
【００１７】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層は、上述の受光領域の形成予定領域の周囲にイオン
注入領域を備えており、イオン注入領域は、上述のマス
クの内側のへりの下側から横方向の外側に設けられてい
るのが良い。
法において、好ましくは、上述のガードリング領域被形
成層は、上述の受光領域の形成予定領域の周囲にイオン
注入領域を備えており、イオン注入領域は、上述のマス
クの内側のへりの下側から横方向の外側に設けられてい
るのが良い。
【００１８】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のマスクは (SiO2)y(Zn
O)1-y膜を用い、(SiO2)y(ZnO)1-y膜中のZn濃度を制御す
る組成比yの値は、10〜50%であるのが良い。
法において、好ましくは、上述のマスクは (SiO2)y(Zn
O)1-y膜を用い、(SiO2)y(ZnO)1-y膜中のZn濃度を制御す
る組成比yの値は、10〜50%であるのが良い。
【００１９】このようにすると、組成比を制御すること
で、ガードリング領域被形成層において、拡散により形
成される拡散深さの浅いガードリング領域と、拡散によ
り形成される拡散深さの深い受光領域の形成を制御する
ことができるために、工数の減少や歩留まりの向上が期
待できる。
で、ガードリング領域被形成層において、拡散により形
成される拡散深さの浅いガードリング領域と、拡散によ
り形成される拡散深さの深い受光領域の形成を制御する
ことができるために、工数の減少や歩留まりの向上が期
待できる。
【００２０】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のガードリング領域の拡
散により形成される拡散深さが、上述の受光領域の拡散
により形成される拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲
において浅くなるように、前記拡散を制御するのが良
い。
法において、好ましくは、上述のガードリング領域の拡
散により形成される拡散深さが、上述の受光領域の拡散
により形成される拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲
において浅くなるように、前記拡散を制御するのが良
い。
【００２１】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述の受光素子をアバランシ
ェフォトダイオードとするのが良い。
法において、好ましくは、上述の受光素子をアバランシ
ェフォトダイオードとするのが良い。
【００２２】この発明の半導体受光素子製造方法によれ
ば、受光素子のガードリング被形成層にガードリング領
域を形成するにあたり、ガードリング領域被形成層上
に、受光面画成用の絶縁膜を設け、このガードリング領
域被形成層の受光領域の形成予定領域上には1層構造と
して、および当該ガードリング被形成層のガードリング
領域形成予定領域上には2層構造として構成される複合
マスクを上述の受光面上に形成し、この複合マスク側か
ら不純物元素の固相拡散を行うことにより、上述のガー
ドリング領域被形成層に、受光領域と、この受光領域の
周辺に少なくとも被ガードリング領域形成層の表面側に
おけるキャリア濃度が、上述の受光領域のキャリア濃度
よりも低いキャリア濃度を有するガードリング領域とを
形成することを特徴とする。
ば、受光素子のガードリング被形成層にガードリング領
域を形成するにあたり、ガードリング領域被形成層上
に、受光面画成用の絶縁膜を設け、このガードリング領
域被形成層の受光領域の形成予定領域上には1層構造と
して、および当該ガードリング被形成層のガードリング
領域形成予定領域上には2層構造として構成される複合
マスクを上述の受光面上に形成し、この複合マスク側か
ら不純物元素の固相拡散を行うことにより、上述のガー
ドリング領域被形成層に、受光領域と、この受光領域の
周辺に少なくとも被ガードリング領域形成層の表面側に
おけるキャリア濃度が、上述の受光領域のキャリア濃度
よりも低いキャリア濃度を有するガードリング領域とを
形成することを特徴とする。
【００２３】このようにすると、ガードリング領域被形
成層中に形成される受光領域およびガードリング領域を
備える拡散領域において、受光領域側のキャリア濃度が
高くガードリング領域側のキャリア濃度が低いキャリア
濃度分布が形成される。したがって、キャリア濃度の分
布の形成に伴い形成される電界強度分布は、空乏層が電
極へ到達することを防止させることができるために、ブ
レークダウン電圧の低下を抑制することができる。
成層中に形成される受光領域およびガードリング領域を
備える拡散領域において、受光領域側のキャリア濃度が
高くガードリング領域側のキャリア濃度が低いキャリア
濃度分布が形成される。したがって、キャリア濃度の分
布の形成に伴い形成される電界強度分布は、空乏層が電
極へ到達することを防止させることができるために、ブ
レークダウン電圧の低下を抑制することができる。
【００２４】また、このように一度の拡散で受光領域を
形成することにより、二度の拡散で受光領域を形成する
よりも、急峻な階段接合を形成することができる。した
がって、一度の拡散で形成される半導体受光素子は、二
度の拡散で形成される半導体受光素子よりも低電圧駆動
の提供を期待することができる。
形成することにより、二度の拡散で受光領域を形成する
よりも、急峻な階段接合を形成することができる。した
がって、一度の拡散で形成される半導体受光素子は、二
度の拡散で形成される半導体受光素子よりも低電圧駆動
の提供を期待することができる。
【００２５】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述の複合マスクは、第1マ
スクおよび上述の受光面を覆う第2マスクとをもって構
成するのが良い。
法において、好ましくは、上述の複合マスクは、第1マ
スクおよび上述の受光面を覆う第2マスクとをもって構
成するのが良い。
【００２６】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、この第１マスクとして(SiO2)
y(ZnO)1-y膜を用い、この第２マスクとして(SiO2)z(Zn
O)1-z膜を用い、(SiO2)y(ZnO)1-y膜および(SiO2)z(ZnO)
1-z膜中のZn濃度を制御する組成比yを10〜50%の範囲内
とし、および組成比zの値を60〜100%の範囲内とするの
が良い。
法において、好ましくは、この第１マスクとして(SiO2)
y(ZnO)1-y膜を用い、この第２マスクとして(SiO2)z(Zn
O)1-z膜を用い、(SiO2)y(ZnO)1-y膜および(SiO2)z(ZnO)
1-z膜中のZn濃度を制御する組成比yを10〜50%の範囲内
とし、および組成比zの値を60〜100%の範囲内とするの
が良い。
【００２７】このようにすると、組成比を制御すること
で、ガードリング領域被形成層おいて、拡散により形成
される拡散深さの浅いガードリング領域と、拡散により
形成される拡散深さの深い受光領域の形成を制御するこ
とができるために、工程数の減少や歩留まりの向上が期
待できる。
で、ガードリング領域被形成層おいて、拡散により形成
される拡散深さの浅いガードリング領域と、拡散により
形成される拡散深さの深い受光領域の形成を制御するこ
とができるために、工程数の減少や歩留まりの向上が期
待できる。
【００２８】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述のガードリング領域の拡
散により形成される拡散深さが、上述の受光領域の拡散
により形成される拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲
において浅くなるように前記拡散を制御するのが良い。
法において、好ましくは、上述のガードリング領域の拡
散により形成される拡散深さが、上述の受光領域の拡散
により形成される拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲
において浅くなるように前記拡散を制御するのが良い。
【００２９】また、この発明の半導体受光素子の製造方
法において、好ましくは、上述の受光素子をアバランシ
ェフォトダイオードとするのが良い。
法において、好ましくは、上述の受光素子をアバランシ
ェフォトダイオードとするのが良い。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この出願
の各発明の実施例について説明する。各図は、発明が理
解できる程度に各構成成分の寸法、形状、および配置関
係を概略的に示してある。また、以下の説明において、
特定の材料および条件等を用いることがあるが、これら
材料および条件等は好適例の一つに過ぎず、したがっ
て、何らこれらに限定されるものではない。
の各発明の実施例について説明する。各図は、発明が理
解できる程度に各構成成分の寸法、形状、および配置関
係を概略的に示してある。また、以下の説明において、
特定の材料および条件等を用いることがあるが、これら
材料および条件等は好適例の一つに過ぎず、したがっ
て、何らこれらに限定されるものではない。
【００３１】この発明の半導体受光素子製造方法の実施
の形態例の説明に先立ち、この発明の方法で作成される
半導体受光素子の構造の一例につき簡単に説明する。こ
の発明が適用される受光素子とは、ガードリング領域被
形成層を具える受光素子で良いが、以下の説明では、プ
レーナ型APDにつき説明する。
の形態例の説明に先立ち、この発明の方法で作成される
半導体受光素子の構造の一例につき簡単に説明する。こ
の発明が適用される受光素子とは、ガードリング領域被
形成層を具える受光素子で良いが、以下の説明では、プ
レーナ型APDにつき説明する。
【００３２】図1および図3は、それぞれこの発明の半導
体受光素子であるガードリングを具えるプレーナ型APD
の一構成例を示す、一部を断面とする斜視図である。
体受光素子であるガードリングを具えるプレーナ型APD
の一構成例を示す、一部を断面とする斜視図である。
【００３３】図1および図3に示すAPDは、InGaAs 系化合
物半導体を用いたものであり、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ20層
が、順次結晶成長法により形成されている。また、ガー
ドリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20には、n
-InP増倍層22との境界に至るリング状のガードリング領
域36と、円形状のp拡散領域38とが形成されている。
物半導体を用いたものであり、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ20層
が、順次結晶成長法により形成されている。また、ガー
ドリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20には、n
-InP増倍層22との境界に至るリング状のガードリング領
域36と、円形状のp拡散領域38とが形成されている。
【００３４】また、SixN1-x等からなる受光面画成用の
絶縁膜12は、ガードリング領域被形成層であるn-InPキ
ャップ層20、ガードリング領域36、p拡散領域38上に形
成されている。また、受光領域32は、この絶縁膜12の膜
厚を制御することで反射率を小さくしたARコート膜14で
覆われている。そしてP側電極16は、p拡散領域38周辺部
の上面の絶縁膜12が露出している上部に形成され、N側
電極18は、n-InP 基板の下面に形成されている。
絶縁膜12は、ガードリング領域被形成層であるn-InPキ
ャップ層20、ガードリング領域36、p拡散領域38上に形
成されている。また、受光領域32は、この絶縁膜12の膜
厚を制御することで反射率を小さくしたARコート膜14で
覆われている。そしてP側電極16は、p拡散領域38周辺部
の上面の絶縁膜12が露出している上部に形成され、N側
電極18は、n-InP 基板の下面に形成されている。
【００３５】また、図1において、イオン注入領域30、
表面側のキャリア濃度が受光領域よりは低くガードリン
グ領域よりは高い領域34および受光面44が形成されてい
るが、これらについては後述することとする。また同様
に、図3において、表面側のキャリア濃度が受光領域よ
りは低くガードリング領域よりは高い領域34および受光
面44が形成されているが、これらについても同様に後述
することとする。
表面側のキャリア濃度が受光領域よりは低くガードリン
グ領域よりは高い領域34および受光面44が形成されてい
るが、これらについては後述することとする。また同様
に、図3において、表面側のキャリア濃度が受光領域よ
りは低くガードリング領域よりは高い領域34および受光
面44が形成されているが、これらについても同様に後述
することとする。
【００３６】以下、図2、図4および図5を参照して、半
導体受光素子の製造方法について説明する。図2、図4お
よび図5は、一例として上述した半導体受光素子である
ガードリングを備えるプレーナ構造APDの製造方法の一
構成例を示す断面図である。
導体受光素子の製造方法について説明する。図2、図4お
よび図5は、一例として上述した半導体受光素子である
ガードリングを備えるプレーナ構造APDの製造方法の一
構成例を示す断面図である。
【００３７】＜実施の形態例１＞第1の実施の形態例に
よれば、図2(A)に示すように、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20
が、順次結晶成長法により形成されている。
よれば、図2(A)に示すように、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20
が、順次結晶成長法により形成されている。
【００３８】次に、図2(B)に示すように、ガードリング
領域被形成層であるキャップ層20における受光領域32の
形成予定領域の周辺に従来と同様な方法でイオン注入領
域30を設ける。この構成例では、イオン注入領域30はリ
ング状に形成する。
領域被形成層であるキャップ層20における受光領域32の
形成予定領域の周辺に従来と同様な方法でイオン注入領
域30を設ける。この構成例では、イオン注入領域30はリ
ング状に形成する。
【００３９】次に、ガードリング領域36は、Beイオンを
イオン注入領域30に選択的に注入しかつ熱処理を行い、
キャリア濃度を低くすることで傾斜型PN接合として形成
する。そのため、先ず、図2(C)に示すように、ガードリ
ング領域被形成層であるキャップ層20上に受光面44画成
用の絶縁膜12としてSixN1-x膜を設ける。
イオン注入領域30に選択的に注入しかつ熱処理を行い、
キャリア濃度を低くすることで傾斜型PN接合として形成
する。そのため、先ず、図2(C)に示すように、ガードリ
ング領域被形成層であるキャップ層20上に受光面44画成
用の絶縁膜12としてSixN1-x膜を設ける。
【００４０】この構成例では、この絶縁膜12の内側の縁
は円形状とする。この絶縁膜12は、イオン注入領域30の
表面領域のうち外側周辺領域を覆いかつ中心側領域を露
出させるように設ける。この絶縁膜12上から受光面44の
一部分上にわたって受光領域32を画成するためのマスク
40として(SiO2)y(ZnO)1-y膜をガードリング領域被形成
層であるキャップ層20上に設ける。このマスク40の内側
の縁を円形状とする。この構成例では、このマスク40を
絶縁膜12上からイオン注入領域の露出面上にまで設け
る。
は円形状とする。この絶縁膜12は、イオン注入領域30の
表面領域のうち外側周辺領域を覆いかつ中心側領域を露
出させるように設ける。この絶縁膜12上から受光面44の
一部分上にわたって受光領域32を画成するためのマスク
40として(SiO2)y(ZnO)1-y膜をガードリング領域被形成
層であるキャップ層20上に設ける。このマスク40の内側
の縁を円形状とする。この構成例では、このマスク40を
絶縁膜12上からイオン注入領域の露出面上にまで設け
る。
【００４１】そして、絶縁膜12のSixN1-x膜上およびイ
オン注入領域30の外側表面領域上に(SiO2)y(ZnO)1-y膜
が覆われている2層構造部分と、イオン注入領域30の内
側表面領域のみ(SiO2)y(ZnO)1-y膜で覆われている1層構
造部分を形成する。そして、Zn 3As2、Zn3P2、Cd3P2等の
不純物拡散源のうちいずれか一つを石英アンプル管に封
入し、封管法を用いZn3AS2又はZn3P2であればZnによる
熱拡散を、またCd3P2であればCdによる熱拡散を行い、
マスク40が形成された側からガードリング領域被形成層
であるキャップ層20に対し、不純物元素の固相拡散およ
び気相拡散を同時に行う。
オン注入領域30の外側表面領域上に(SiO2)y(ZnO)1-y膜
が覆われている2層構造部分と、イオン注入領域30の内
側表面領域のみ(SiO2)y(ZnO)1-y膜で覆われている1層構
造部分を形成する。そして、Zn 3As2、Zn3P2、Cd3P2等の
不純物拡散源のうちいずれか一つを石英アンプル管に封
入し、封管法を用いZn3AS2又はZn3P2であればZnによる
熱拡散を、またCd3P2であればCdによる熱拡散を行い、
マスク40が形成された側からガードリング領域被形成層
であるキャップ層20に対し、不純物元素の固相拡散およ
び気相拡散を同時に行う。
【００４２】この同時拡散により、不純物イオンは絶縁
膜12の下側には拡散されないで、絶縁膜12から外れたマ
スク40の部分と受光面44を介して、その下側のキャップ
層20中に不純物が拡散される。イオン注入領域30上のマ
スク40の部分は段差を有しているので、この段差に対応
して、イオン注入領域30中に形成される不純物注入領域
であるガードリング領域34も階段状の外側境界を有す
る。
膜12の下側には拡散されないで、絶縁膜12から外れたマ
スク40の部分と受光面44を介して、その下側のキャップ
層20中に不純物が拡散される。イオン注入領域30上のマ
スク40の部分は段差を有しているので、この段差に対応
して、イオン注入領域30中に形成される不純物注入領域
であるガードリング領域34も階段状の外側境界を有す
る。
【００４３】上述した同時拡散により、図2(D)に示すよ
うに、ガードリング領域被形成層であるキャップ層20
に、受光領域32と、受光領域の周辺に少なくともガード
リング領域被形成層であるキャップ層20の表面側におけ
るキャリア濃度が受光領域32のキャリア濃度よりも低い
キャリア濃度を有するガードリング領域34とが形成され
る。また、組成比yの値が10〜50%である(SiO2)y(ZnO)
1-y膜をマスク40として用いることにより、拡散により
形成されるガードリング領域34の拡散深さが、拡散によ
り形成される受光領域32の拡散深さに対して、1〜0.5＝
mの範囲において浅くなるような形状を有する拡散領域
が、組成比yによって制御されることになる。尚、図2
(D)に示す断面は、図1に示す断面に対応している。
うに、ガードリング領域被形成層であるキャップ層20
に、受光領域32と、受光領域の周辺に少なくともガード
リング領域被形成層であるキャップ層20の表面側におけ
るキャリア濃度が受光領域32のキャリア濃度よりも低い
キャリア濃度を有するガードリング領域34とが形成され
る。また、組成比yの値が10〜50%である(SiO2)y(ZnO)
1-y膜をマスク40として用いることにより、拡散により
形成されるガードリング領域34の拡散深さが、拡散によ
り形成される受光領域32の拡散深さに対して、1〜0.5＝
mの範囲において浅くなるような形状を有する拡散領域
が、組成比yによって制御されることになる。尚、図2
(D)に示す断面は、図1に示す断面に対応している。
【００４４】＜実施の形態例２＞第2の実施の形態例に
よれば、図4(A)に示すように、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20
が、順次結晶成長法により形成されている。次に、図4
(B)に示すように、ガードリング領域被形成層であるキ
ャップ層20上に受光面44画成用の絶縁膜12としてSixN
1-x膜を設ける。この構成例では、この絶縁膜12の内側
の縁を円形状とする。そして、この絶縁膜12上から受光
面44の一部分上にわたって受光領域32を画成するための
マスク40として(SiO2)y(ZnO)1-y膜をガードリング領域
被形成層であるキャップ層20上に設ける。この構成例で
は、このマスク40の内側の縁を円形状とする。このマス
ク40も、第1の実施の形態の場合と同様に、絶縁膜12と
受光面44との間で段差を有している。
よれば、図4(A)に示すように、n-InP 基板28上にn-InP
バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍層22、
ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ層20
が、順次結晶成長法により形成されている。次に、図4
(B)に示すように、ガードリング領域被形成層であるキ
ャップ層20上に受光面44画成用の絶縁膜12としてSixN
1-x膜を設ける。この構成例では、この絶縁膜12の内側
の縁を円形状とする。そして、この絶縁膜12上から受光
面44の一部分上にわたって受光領域32を画成するための
マスク40として(SiO2)y(ZnO)1-y膜をガードリング領域
被形成層であるキャップ層20上に設ける。この構成例で
は、このマスク40の内側の縁を円形状とする。このマス
ク40も、第1の実施の形態の場合と同様に、絶縁膜12と
受光面44との間で段差を有している。
【００４５】すなわち、絶縁膜12のSixN1-x膜上に(Si
O2)y(ZnO)1-y膜が覆われている2層構造部分と、ガード
リング領域36の中心部領域のみ(SiO2)y(ZnO)1-y膜で覆
われている1層構造部分を形成する。そして、Zn3As2、Z
n3P2、Cd3P2等の不純物拡散源のうちいずれか一つを石
英アンプル管に封入し、封管法を用いZn3As2又はZn3P2
であればZnによる熱拡散を、またCd3P2であればCdによ
る熱拡散を行い、マスク40が形成された側からガードリ
ング領域被形成層であるキャップ層20に対し、不純物元
素の固相拡散および気相拡散を同時に行う。この同時拡
散により、絶縁膜12の下側には不純物拡散領域は形成さ
れないが、絶縁膜12から外れたマスク40の部分と、マス
ク40から露出した受光面44とを介してその下側のキャッ
プ層20中に不純物が拡散される。
O2)y(ZnO)1-y膜が覆われている2層構造部分と、ガード
リング領域36の中心部領域のみ(SiO2)y(ZnO)1-y膜で覆
われている1層構造部分を形成する。そして、Zn3As2、Z
n3P2、Cd3P2等の不純物拡散源のうちいずれか一つを石
英アンプル管に封入し、封管法を用いZn3As2又はZn3P2
であればZnによる熱拡散を、またCd3P2であればCdによ
る熱拡散を行い、マスク40が形成された側からガードリ
ング領域被形成層であるキャップ層20に対し、不純物元
素の固相拡散および気相拡散を同時に行う。この同時拡
散により、絶縁膜12の下側には不純物拡散領域は形成さ
れないが、絶縁膜12から外れたマスク40の部分と、マス
ク40から露出した受光面44とを介してその下側のキャッ
プ層20中に不純物が拡散される。
【００４６】これにより、図4(C)に示すように、拡散に
より形成されるガードリング領域36の拡散深さが、この
拡散により受光面44を介して形成される受光領域32の拡
散深さに対して浅くなるような拡散領域34がマスク40の
下側に形成される。また、組成比yの値が10〜50%である
(SiO2)y(ZnO)1-y膜をマスク40として用いることによ
り、拡散により形成されるガードリング領域36の拡散深
さが、拡散により形成される受光領域32の拡散深さに対
して、1〜0.5＝mの範囲において浅くなるような形状を
有する拡散領域が、組成比yによって制御されることに
なる。尚、図4(C)に示す断面図は、図3に示す断面に対
応している。
より形成されるガードリング領域36の拡散深さが、この
拡散により受光面44を介して形成される受光領域32の拡
散深さに対して浅くなるような拡散領域34がマスク40の
下側に形成される。また、組成比yの値が10〜50%である
(SiO2)y(ZnO)1-y膜をマスク40として用いることによ
り、拡散により形成されるガードリング領域36の拡散深
さが、拡散により形成される受光領域32の拡散深さに対
して、1〜0.5＝mの範囲において浅くなるような形状を
有する拡散領域が、組成比yによって制御されることに
なる。尚、図4(C)に示す断面図は、図3に示す断面に対
応している。
【００４７】＜実施の形態例３＞第3の実施の実施の形
態例によれば、図5(A)に示すように、n-InP 基板28上に
n-InP バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍
層22、ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ
層20が、順次結晶成長法により形成されている。
態例によれば、図5(A)に示すように、n-InP 基板28上に
n-InP バッファ層26、n-InGaAs光吸収層24、n-InP増倍
層22、ガードリング領域被形成層であるn-InPキャップ
層20が、順次結晶成長法により形成されている。
【００４８】次に図5(B)に示すように、ガードリング領
域被形成層であるキャップ層20上に受光面44画成用の絶
縁膜12としてSixN1-x膜を設ける。この絶縁膜12上か
ら、絶縁膜12から露出しているキャップ層20にわたりマ
スクを設ける。このマスクは、キャップ層20の上側全面
に設けている点が、第2の実施の形態のマスク40とは異
なっている。そして、このマスクは、ガードリング領域
被形成層であるキャップ層20の受光領域32の形成予定領
域上には、第1マスク40aである(SiO2)y(ZnO)1-y膜の一
層構造として形成すると共に、ガードリング領域被形成
層20のガードリング領域36形成予定領域上には第1マス
ク40aである(SiO2)y(ZnO)1-y膜および第2マスク42であ
る(SiO2)z(ZnO)1-z膜の二層構造として形成する。従っ
て、このマスクは、その一部分を積層マスクとした複合
マスクである。
域被形成層であるキャップ層20上に受光面44画成用の絶
縁膜12としてSixN1-x膜を設ける。この絶縁膜12上か
ら、絶縁膜12から露出しているキャップ層20にわたりマ
スクを設ける。このマスクは、キャップ層20の上側全面
に設けている点が、第2の実施の形態のマスク40とは異
なっている。そして、このマスクは、ガードリング領域
被形成層であるキャップ層20の受光領域32の形成予定領
域上には、第1マスク40aである(SiO2)y(ZnO)1-y膜の一
層構造として形成すると共に、ガードリング領域被形成
層20のガードリング領域36形成予定領域上には第1マス
ク40aである(SiO2)y(ZnO)1-y膜および第2マスク42であ
る(SiO2)z(ZnO)1-z膜の二層構造として形成する。従っ
て、このマスクは、その一部分を積層マスクとした複合
マスクである。
【００４９】尚、第2の実施の形態例の場合と同様に、
絶縁膜12および第1マスク40aの内側の縁を円形状とす
る。また、第1マスク40aおよび第2マスク42は、絶縁膜1
2の内側縁部分で段差が形成されている。そして、Zn3As
2、Zn3P2、Cd3P2等の不純物拡散源のうちいずれか一つ
を石英アンプル管に封入し、封管法でZn3As2又はZn3P2
であればZnによる熱拡散を、またCd3P2であればCdによ
る熱拡散を行い、複合マスク側からガードリング領域被
形成層であるキャップ層20に対し不純物元素の固相拡散
を行う。この場合、絶縁膜12の下側には、不純物は拡散
されない。一方、複合マスクのうち、絶縁膜12を外れた
部分の下側には不純物が拡散して拡散領域を形成する。
然る後、第2マスク42を除去して図5(C)に示す構造を得
る。
絶縁膜12および第1マスク40aの内側の縁を円形状とす
る。また、第1マスク40aおよび第2マスク42は、絶縁膜1
2の内側縁部分で段差が形成されている。そして、Zn3As
2、Zn3P2、Cd3P2等の不純物拡散源のうちいずれか一つ
を石英アンプル管に封入し、封管法でZn3As2又はZn3P2
であればZnによる熱拡散を、またCd3P2であればCdによ
る熱拡散を行い、複合マスク側からガードリング領域被
形成層であるキャップ層20に対し不純物元素の固相拡散
を行う。この場合、絶縁膜12の下側には、不純物は拡散
されない。一方、複合マスクのうち、絶縁膜12を外れた
部分の下側には不純物が拡散して拡散領域を形成する。
然る後、第2マスク42を除去して図5(C)に示す構造を得
る。
【００５０】マスクは一層構造と二層構造の部分がある
ので、この固相拡散により、図5(C)に示すように、拡散
により形成されるガードリング領域36の拡散深さが、拡
散により形成される受光領域32の拡散深さに対して浅く
なるような拡散領域が形成される。また、第1マスク40a
である組成比yの値が10〜50%である(SiO2)y(ZnO)
1-y膜、および第2マスク42である組成比yの値が60〜100
% である(SiO2)z(ZnO)1-z膜を用いることにより、拡散
により形成されるガードリング領域の拡散深さが、拡散
により形成される受光領域の拡散深さに対して、1〜0.5
＝mの範囲において浅くなるような形状を有する拡散領
域が、組成比yによって制御されることになる。尚、図5
(C)に示す断面は、図3に示す断面に対応している。
ので、この固相拡散により、図5(C)に示すように、拡散
により形成されるガードリング領域36の拡散深さが、拡
散により形成される受光領域32の拡散深さに対して浅く
なるような拡散領域が形成される。また、第1マスク40a
である組成比yの値が10〜50%である(SiO2)y(ZnO)
1-y膜、および第2マスク42である組成比yの値が60〜100
% である(SiO2)z(ZnO)1-z膜を用いることにより、拡散
により形成されるガードリング領域の拡散深さが、拡散
により形成される受光領域の拡散深さに対して、1〜0.5
＝mの範囲において浅くなるような形状を有する拡散領
域が、組成比yによって制御されることになる。尚、図5
(C)に示す断面は、図3に示す断面に対応している。
【００５１】
【発明の効果】この発明の半導体受光素子製造方法によ
れば、ガードリング領域被形成層に、不純物の固相拡散
および気相拡散の同時拡散、もしくは固相拡散を行うこ
とにより、受光領域と、受光領域の周辺に少なくともガ
ードリング領域形成層の表面側におけるキャリア濃度が
受光領域のキャリア濃度よりも低いキャリア濃度を有す
るガードリング領域とを形成することができる。これに
より、ガードリング領域被形成層中に形成される受光領
域およびガードリング領域を備える拡散領域にキャリア
濃度分布が形成されるために、このキャリア濃度分布の
形成に伴い形成される電界強度分布が空乏層の電極への
到達を防止しかつブレークダウン電圧の低下を抑制する
ことが可能である。
れば、ガードリング領域被形成層に、不純物の固相拡散
および気相拡散の同時拡散、もしくは固相拡散を行うこ
とにより、受光領域と、受光領域の周辺に少なくともガ
ードリング領域形成層の表面側におけるキャリア濃度が
受光領域のキャリア濃度よりも低いキャリア濃度を有す
るガードリング領域とを形成することができる。これに
より、ガードリング領域被形成層中に形成される受光領
域およびガードリング領域を備える拡散領域にキャリア
濃度分布が形成されるために、このキャリア濃度分布の
形成に伴い形成される電界強度分布が空乏層の電極への
到達を防止しかつブレークダウン電圧の低下を抑制する
ことが可能である。
【００５２】また、結晶性の劣化を抑えかつガードリン
グ領域の表面側のキャリア濃度が高くなるような制御が
可能なために、ガードリング領域の表面上に形成する電
極のオーミックコンタクト抵抗や素子のシリーズ抵抗や
素子の暗電流などを減少させることができ、素子の信頼
性や高速光応答特性の向上が期待できる。
グ領域の表面側のキャリア濃度が高くなるような制御が
可能なために、ガードリング領域の表面上に形成する電
極のオーミックコンタクト抵抗や素子のシリーズ抵抗や
素子の暗電流などを減少させることができ、素子の信頼
性や高速光応答特性の向上が期待できる。
【００５３】また、一度の拡散によりガードリング領域
に形成される拡散深さが、受光領域に形成される拡散深
さに比べて浅くなるような制御が可能なために、工程数
の減少および歩留まりの向上が期待できる。さらに、一
度の拡散で受光領域を形成することは、二度の拡散で受
光領域を形成するよりも急峻な階段接合を形成すること
に効果的である。また、一度の拡散により形成される半
導体受光素子は、二度の拡散により形成される半導体受
光素子よりも低電圧駆動の提供を期待することができ
る。
に形成される拡散深さが、受光領域に形成される拡散深
さに比べて浅くなるような制御が可能なために、工程数
の減少および歩留まりの向上が期待できる。さらに、一
度の拡散で受光領域を形成することは、二度の拡散で受
光領域を形成するよりも急峻な階段接合を形成すること
に効果的である。また、一度の拡散により形成される半
導体受光素子は、二度の拡散により形成される半導体受
光素子よりも低電圧駆動の提供を期待することができ
る。
【図１】第１の実施の形態のプレナー型APDの構成を示
す図である。
す図である。
【図２】第１の実施の形態のプレナー型APDの製造工程
を示す図である。
を示す図である。
【図３】第２、第３の実施の形態のプレナー型APDの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図４】第２の実施の形態のプレナー型APDの製造工程
を示す図である。
を示す図である。
【図5】第３の実施の形態のプレナー型APDの製造工程を
示す図である。
示す図である。
12：絶縁膜 14：ARコート膜 16：P側電極 18：N側電極 20：ガードリング領域被形成層 22：n-InP増倍層 24：n-InGaAs光吸収層 26：n-InPバッファ層 28：n-InP基板 30：イオン注入領域 32：受光領域 34：表面側のキャリア濃度が受光領域よりは低く、ガー
ドリング領域よりは高い領域 36：ガードリング領域 38：p拡散領域 40：マスク 40a：第1マスク 42：第2マスク 44：受光面
ドリング領域よりは高い領域 36：ガードリング領域 38：p拡散領域 40：マスク 40a：第1マスク 42：第2マスク 44：受光面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F049 MA08 MB07 MB12 NA03 NA06 NA08 NA20 NB01 PA09 PA10 PA18 PA20 QA13 QA18 SS04 WA01
Claims (12)
- 【請求項１】 受光素子のガードリング領域被形成層に
ガードリング領域を形成するにあたり、不純物元素の固
相拡散および気相拡散を同時に行って、前記ガードリン
グ領域被形成層に、受光領域と、該受光領域の周辺に少
なくともガードリング領域被形成層の表面側におけるキ
ャリア濃度が、前記受光領域のキャリア濃度よりも低い
キャリア濃度を有するガードリング領域とを形成するこ
とを特徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記ガードリング領域被形成層上に、受光
面画成用の絶縁膜を設け、該絶縁膜上から該受光面の一
部分上にわたり、前記ガードリング領域被形成層中に形
成されるべき受光領域を画成するためのマスクを設け、
該マスクが形成された側から前記ガードリング領域被形
成層に対し、前記固相および気相の同時拡散を行うこと
を特徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記ガードリング領域被形成層は、前記受
光領域の形成予定領域の周囲にイオン注入領域を備えて
いることを特徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記ガードリング領域被形成層は、前記受
光領域の形成予定領域の周囲にイオン注入領域を備えて
おり、該イオン注入領域は、前記マスクの内側のへりの
下側から横方向の外側に設けられていることを特徴とす
る半導体受光素子製造方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記マスクとして (SiO2)y(ZnO)1-y膜を用
い、該(SiO2)y(ZnO)1-y膜中のZn濃度を制御する組成比y
の値は、10〜50%であることを特徴とする半導体受光素
子製造方法。 - 【請求項６】 請求項２に記載の半導体受光素子製造方
法において、拡散により形成される前記ガードリング領
域の拡散深さが、拡散により形成される前記受光領域の
拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲において浅くなる
ように、前記拡散を制御することを特徴とする半導体受
光素子製造方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記受光素子をアバランシェフォトダイオ
ードとすることを特徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項８】 受光素子のガードリング被形成層にガー
ドリング領域を形成するにあたり、前記ガードリング領
域被形成層上に、受光面画成用の絶縁膜を設け、前記ガ
ードリング領域被形成層の受光領域の形成予定領域上に
は1層構造として、および当該ガードリング被形成層の
ガードリング領域形成予定領域上には2層構造として構
成される複合マスクを前記受光面上に形成し、該複合マ
スク側から不純物元素の固相拡散を行うことにより、前
記ガードリング領域被形成層に、受光領域と、該受光領
域の周辺に少なくとも被ガードリング領域形成層の表面
側におけるキャリア濃度が、前記受光領域のキャリア濃
度よりも低いキャリア濃度を有するガードリング領域と
を形成することを特徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項９】 請求項8に記載の半導体受光素子製造方
法において、前記複合マスクは、第1マスクおよび前記
受光面を覆う第2マスクとをもって構成することを特徴
とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の半導体受光素子製造
方法において、前記第１マスクとして(SiO2)y(ZnO)1-y
膜を用い、前記第２マスクとして(SiO2)z(ZnO)1-z膜を
用い、該(SiO2)y(ZnO)1-y膜および該(SiO2)z(ZnO)1-z膜
中のZn濃度を制御する組成比yを10〜50%の範囲内とし、
および組成比zの値を60〜100%の範囲内とすることを特
徴とする半導体受光素子製造方法。 - 【請求項１１】 請求項８に記載の半導体受光素子製造
方法において、拡散により形成される前記ガードリング
領域の拡散深さが、拡散により形成される前記受光領域
の拡散深さに対して、1〜0.5＝mの範囲において浅くな
るように前記拡散を制御することを特徴とする半導体受
光素子製造方法。 - 【請求項１２】 請求項８に記載の半導体受光素子製造
方法において、前記受光素子をアバランシェフォトダイ
オードとすることを特徴とする半導体受光素子製造方
法。
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2000
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