JP2002094039A - 受光装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に形成された接続基板及び受光素子
を、素子破壊を避けつつ基板をエッチング除去する。 【解決手段】 接続基板１１を、機械強度を高める担持
層３１と、各受光素子２０の下端を電気的に接続する導
電性のコンタクト層１１ｂと、接続基板１１内に設けら
れ、コンタクト層１１ｂのエッチング剤に対してエッチ
ングストッパとなる停止層３０とを含む多層構造とす
る。半導体基板１０のエッチング時に、接続基板１１下
面からエッチング剤が浸透しても停止層３０で浸透が阻
止され、コンタクト層までエッチングされないので受光
素子の破壊が避けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄板からなる接続基
板上に受光素子アレイが形成された受光装置に関し、歩
留りよく製造することができる受光装置の構造及び製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】量子井戸のサブバンド間遷移に基づく光
吸収を利用した受光素子を、アレイ状に配置した受光装
置が、例えば赤外線イメージセンサとして開発されてい
る。しかし、サブバンド間遷移の吸収は小さくかつ偏光
方位依存性が強いため、入射光を垂直に量子井戸光吸収
層に入射し吸収させるだけでは十分な感度が得られな
い。

【０００３】このため、かかるサブバンド間遷移を利用
する受光素子では、通常、接続基板上面（接続基板表
面）に受光素子を配置し、接続基板下面（接続基板裏
面）から入射され光吸収層を通過した入射光を、受光素
子の上面に設けられた光結合器により散乱・反射させて
再度光吸収層に入射する裏面入射型受光素子が利用され
る。この素子では、光結合器により散乱、反射された光
は偏光方向が乱されかつ光吸収層を斜めに通過するので
光吸収が増加する。

【０００４】以下、従来の裏面入射型受光装置を説明す
る。図７は従来例受光装置断面図であり、裏面入射型受
光装置の構造を表している。図１０は受光素子断面図で
あり、多重量子井戸構造の光吸収層を備えた受光素子の
構造を表している。

【０００５】裏面入射型受光装置では、図７を参照し
て、接続基板１１の上面に受光素子２０がアレイ状に配
置される。受光素子２０は、図１０を参照して、接続基
板１１の最上層であるストッパ層１１ｃ上に順次積層さ
れた、バッファ層２１、多重量子井戸構造の光吸収層２
２及びコンタクト層２３を有し、そのコンタクト層２３
上面に光結合器２４が形成されている。光結合器２４
は、上面を金属層２４ａで被覆されたＧａＡｓ回折格子
２４ｂを有し、下方からの入射光を散乱して反射する。
各受光素子２０は、図８を参照して、金属層２４ａ上面
に形成されたＩｎバンプ４２を介して周辺回路が形成さ
れたＳｉ回路基板４１に接続される。

【０００６】接続基板１１は、図７を参照して、ｎ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層１１ｂと、その上面に設けられ、受
光素子２０形成工程でドライエッチングストッパとして
作用するｎ型ＩｎＧａＰストッパ層１１ｃとから構成さ
れる。この接続基板１１は、導電性の半導体層からな
り、アレイを構成する受光素子２０の下端を電気的に接
続する共通電極として機能する。

【０００７】入射光は下方から接続基板１１下面にほぼ
垂直に入射され、接続基板１１を透過して受光素子２０
に入射する。受光素子２０に入射した光は、光吸収層２
２を垂直に透過する間に一部吸収され、残りの透過光は
光結合器２４で散乱され下方に反射される。反射光は再
び光吸収層２２に入射し再度吸収される。この反射光は
散乱されて偏光方向がランダムになりかつ光吸収層２２
に斜めに入射するため、光吸収層２２での吸収が大き
い。このため、裏面入射型受光素子は高い受光感度を実
現することができる。

【０００８】次に、上述した従来の受光装置の製造方法
について説明する。図８は従来例受光装置製造工程図で
あり、受光素子及び接続基板の製造工程を垂直断面図で
表している。図８（ａ）を参照して、ＧａＡｓ半導体基
板１０上に、ＩｎＧａＰ停止層１１ａ、ｎ型ＧａＡｓコ
ンタクト層１１ｂ及びｎ型ＩｎＧａＰストッパ層１１ｃ
を順次堆積する。さらに、受光素子２０を構成する、バ
ッファ層２１、多重量子井戸構造の光吸収層２２及びコ
ンタクト層２３を堆積し、その上に光結合器２４を形成
する。次いで、ストッパ層１１ｃをエッチングストッパ
とするドライエッチングにより、光結合器２４、コンタ
クト層２３、光吸収層２２、バッファ層２１を貫通しこ
れらの層を格子状に分割する溝２５を形成する。その結
果、溝２５により相互に分離され、接続基板１１上に格
子状に配列された受光素子２０からなる受光素子アレイ
が形成される。次いで、光結合器２４上面をバンプ４２
を介して、受光素子の周辺回路が形成されたＳｉ回路基
板４１の下面に接合する。

【０００９】次いで、図８（ｂ）を参照して、半導体基
板１０をウエットエッチングによりエッチングして除去
する。このとき、ＩｎＧａＰ停止層１１ａはエッチング
ストッパとして作用し、接続基板１１を構成するｎ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層１１ｂのエッチングを防止する。な
お、本明細書では、受光素子の形成工程中に使用される
エッチングに対するエッチングストッパを「ストッパ
層」といい、半導体基板１０のエッチング除去工程中に
使用されるエッチングに対するエッチングストッパを
「停止層という。最後に、停止層１１ａをエッチング除
去して、図７及び図１０に図示する裏面入射型受光装置
を完成する。

【００１０】しかし、上述した受光装置では以下の問題
がある。図９は従来の受光装置の問題点の説明図であ
り、受光装置の断面を表している。なお、図９（ａ）は
半導体基板のエッチングの際に生ずる問題を、図９
（ｂ）は接続基板を厚くした場合に生ずる問題を表して
いる。

【００１１】まず、従来の受光装置では、半導体基板を
エッチング除去する工程で接続基板乃至受光素子が破壊
されるという問題が生ずる。上述した従来の受光装置の
製造工程では、図８を参照して、半導体基板１０を除去
するために長時間のエッチング工程を必要とする。この
間、コンタクト層１１ｂと半導体基板１０との間に挿入
された停止層１１ａにより、接続基板１１がエッチング
されないように保護する。しかし、この半導体基板１０
を除去するエッチングは非常に長時間を要するため、停
止層１１ａに欠陥５１が存在すると、図９（ａ）を参照
して、この欠陥を通してエッチング液が接続基板１１内
部に浸透し、接続基板１１を構成するコンタクト層１１
ｂないし受光素子２０を変質させ或いはエッチングす
る。その結果、受光素子の劣化を招き、さらには欠陥５
１周辺のコンタクト層１１ｂ等が除去されて空洞化した
欠損領域５４を形成して受光素子２０アレイを破壊す
る。このため、受光装置の製造歩留りが低くなる。

【００１２】かかる問題は、コンタクト層１１ｂを半導
体基板１０のエッチングに対してエッチングされない材
料で構成することができれば回避することができる。し
かし、コンタクト層１１ｂは、半導体基板１０と格子整
合し、かつ良好な導電性をもたせるために狭い禁制帯幅
の半導体で構成する必要がある。このため、コンタクト
層１１ｂは、一般に半導体基板１０と同じ材料乃至同系
の材料で構成されるので、半導体基板１０に対するエッ
チング選択比を大きくすることができない。

【００１３】従来の受光装置における他の問題は、入射
光が隣接する受光素子へ漏洩することである。図９
（ｂ）を参照して、受光素子２０上部に設けられた光結
合器２４で散乱・反射された散乱光６１は、光吸収層２
２を斜めに通過した後、再び接続基板１１内に入射す
る。この接続基板１１内に入射した散乱光は、接続基板
１１下面で反射され、接続基板１１上面に形成された受
光素子２０へ再度入射する。しかし、水平に近い低角度
で斜めに散乱された散乱光６１は、接続基板１１下面で
反射された後、隣接する受光素子に入射して漏洩光とな
る。かかる光の漏れは、接続基板１１の板厚を薄くする
ことで抑制することができる。しかし、接続基板１１を
薄くすると接続基板１１の機械的強度が低下し製造歩留
りが低下するので、光の漏れが十分に抑制されるほど薄
くすることは難しい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の裏面入射型の受光装置では、基板上に形成される接続
基板の大部分を、基板のエッチングに対して容易にエッ
チングされるコンタクト層が占めている。このため、基
板をエッチング除去して接続基板を薄板とする際に、コ
ンタクト層をエッチングから保護する停止層に存在する
欠陥から、エッチング液がコンタクト層あるいはその上
に形成された受光素子にまで浸透し、受光素子の劣化又
は破壊を誘起するという問題があった。

【００１５】本発明は、基板上に停止層を介在させて薄
膜を形成し、その後、基板をエッチング除去して薄板か
らなる接続基板とする工程中に、接続基板及び受光素子
の劣化及び破壊を回避することができる受光装置及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の第一実施
形態例断面図であり、受光装置の断面を表している。図
２は本発明の第一実施形態例製造工程図であり、図１に
示す受光装置の製造工程を表す断面図である。

【００１７】上記課題を解決するために、本発明の第一
の構成では、図１を参照して、接続基板１１を、担持層
３１、コンタクト層１１ｂ及び停止層３０を含む積層構
造とする。

【００１８】担持層３１は、接続基板１１の機械強度を
高めるために設けられた例えば化合物半導体層であり、
強度を保持するため基板例えば半導体基板１０上に厚く
堆積することができる材料、例えば、半導体基板１０と
同一又は同系の化合物半導体から構成する。なお、同系
の半導体とは、半導体基板材料と同じ組成を含む化合物
半導体をいい、例えば、半導体基板をＧａＡｓとしたと
きのＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ等であり、又は半導体
基板をＩｎＰとしたときのＩｎＧａＰ等である。

【００１９】コンタクト層１１ｂは、各受光素子２０の
下端を電気的に接続する導電性の層例えば半導体層であ
り、上述した従来例と同様に半導体基板１０と同一又は
同系の半導体材料から構成することができる。

【００２０】停止層３０は、コンタクト層２３のエッチ
ング剤に対するエッチングストッパとなる材料例えば半
導体材料から構成され、接続基板１１内に設けられる。
この停止層３０は、接続基板１１の内部に設けられてい
ればよく、例えば、コンタクト層１１ｂと担持層３１と
の間に設けられる。また、コンタクト層１１ｂ若しくは
担持層３１の内部、又はコンタクト層１１ｂ及び担持層
３１の両方の内部に設けることもできる。さらに、複数
の停止層３０を設けることもできる。なお、停止層３０
及び担持層３１を導電性としてもよく、これによりコン
タクト層１１ｂ単独の場合よりも電気抵抗を低下するこ
とができる。

【００２１】上述した積層構造の接続基板を用いた受光
装置は、以下の方法により製造することができる。ま
ず、図２（ａ）を参照して、基板例えば半導体基板１０
上に停止層１１ａを介在させて、接続基板１１及び受光
素子２０を構成する層例えば半導体層を順次堆積する。
次いで、上述した従来の受光素子の製造工程と同様の工
程により、接続基板１１上面に受光素子２０アレイを形
成する。次いで、受光素子２０の上面に図外のＳｉ回路
基板（図７参照）をバンプを用いて接続する。次いで、
図２（ｂ）を参照して、停止層１１ａをエッチングスト
ッパとして半導体基板１０をエッチング除去し、薄板の
接続基板１１と、その上面に配設された受光素子２０ア
レイとを有する受光装置が製造される。なお、この受光
素子の製造工程は、従来の工程と同様である。また、図
２（ｂ）には、Ｓｉ回路基板は図示していない。

【００２２】図３は本発明の第一実施形態例効果説明図
であり、受光装置の断面を表している。本発明の第一の
構成の接続基板では、図１、図２を参照して、担持層３
１及びコンタクト層１１ｂが接続基板１１の厚さの大部
分を占め、その他の層、例えば停止層３０の厚さは僅か
の部分を占めるにすぎない。この担持層３１及びコンタ
クト層１１ｂは、上述のように通常は基板例えば半導体
基板１０と同一又は同系の材料で構成されるため、基板
に対するエッチング選択比が小さい。このため、基板例
えば半導体基板１０のエッチング除去工程中に、接続基
板１１にエッチング剤が浸透し、受光素子２０の劣化、
破壊を惹起するおそれがある。

【００２３】本構成では、図３を参照して、接続基板１
１の下面に停止層１１ａを設ける他に、接続基板１１の
内部にも停止層３０を設ける。このため、下面の停止層
１１ａに欠陥５１が存在し、接続基板１１内部にエッチ
ング剤、例えばエッチング液又はエッチングガスが浸透
することがあっても、接続基板１１内部の停止層３０に
より停止層３０より上方へのエッチング剤の浸透が阻止
される。このため、停止層３０より上部にある層、例え
ばコンタクト層１１ｂは変質せずかつエッチングされな
い。従って、接続基板１１上に配置された受光素子２０
の劣化、破壊を避けることができる。

【００２４】なお、接続基板下面の停止層１１ｂの欠陥
５１と、接続基板内の停止層３０の欠陥５２とが近接し
た位置に発生した場合は、停止層３０より上部へのエッ
チング剤の浸透を完全に防止することはできない。しか
し、この場合でも、下面の停止層１１ａの欠陥５１から
浸透するエッチング剤は少ないので、内部の停止層３０
の欠陥５２を通過してさらに上方に浸透するエッチング
剤は極めて僅かであり、通常は無視し得る程度に過ぎな
い。また、かかる欠陥５１、５２が近傍で重なる確立は
少なく実用上は問題がない。なお、必要に応じて複数の
停止層３０を設けることにより、接続基板１１上部への
エッチング剤の浸透をより完全に防止することができ
る。

【００２５】さらに、本第一の構成では、電気的接続を
確立するためのコンタクト層１１ｂとは別に、接続基板
１１の機械的強度を強化するための担持層３１が設けら
れる。このため、接続基板１１の機械強度は厚い担持層
３１により保持されるので、コンタクト層１１ｂを薄く
することができる。本構成のコンタクト層１１ｂは、そ
の下面に接する層、例えば担持層３１又は停止層３０と
は通常は屈折率が異なるから、受光素子２０上面で散
乱、反射された光がこのコンタクト層１１ｂ下面の界面
で再び反射され、隣接する受光素子への漏洩光となり得
る。本構成によればコンタクト層１１ｂを薄くできるの
で、隣接受光素子２０への漏洩光を少なくすることがで
きる。

【００２６】図４は本発明の第二実施形態例断面図であ
り、受光装置の断面を表している。本発明の第二の構成
では、図４を参照して、コンタクト層１１ｂの下面に低
屈折率層３２を挿入する。この構成では、受光素子２０
の上面から散乱された反射光のうち低屈折率層３２に低
角度で入射するものは、低屈折率層３２の上下面で全反
射されながら低屈折率層内に閉じ込められて伝播し、受
光素子２０に再度入射することがない。従って、低角度
で散乱された反射光が、コンタクト層１１ｂ下面の界面
で反射され隣接する受光素子２０に再入射することで生
ずる光の漏洩を防止することができる。

【００２７】上述した第一又は第二の実施形態例におい
て、図１を参照して、接続基板１１下面から停止層３０
下面までの光路長を、入射光波長λの（ｎ＋１／４）倍
とすることができる。ここで、ｎは０又は自然数であ
る。この構成では、接続基板１１下面から入射した入射
光と停止層３０下面から反射される光とが、逆位相で干
渉するため停止層３０下面の反射損失を低減することが
できる。従って、停止層３０の材料を、屈折率を考慮す
ることなく選択できるので素子設計の自由度が広がる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の第一実施形態例は、図１
を参照して、停止層３０が、コンタクト層１１ｂと担持
層３１との間に挿入された接続基板１１を有する赤外線
２次元受光装置（赤外線イメージセンサ）に関する。次
に、本実施形態例の受光素子の製造工程を通して本発明
を説明する。

【００２９】第一実施形態例の受光装置は、図２（ａ）
を参照して、先ず、ＧａＡｓ半導体基板１０上に、接続
基板１１を構成する半導体層として、厚さ３００nmのｎ
−ＩｎＧａＰ停止層１１ａ、厚さ６４０nmのｎ−ＧａＡ
ｓ担持層３１、厚さ３００nmのｎ−ＩｎＧａＰ停止層３
０、厚さ５００nmのｎ−ＧａＡｓコンタクト層１１ｂ及
び厚さ３０nmのｎ−ＩｎＧａＰストッパ層１１ｃを順次
堆積する。担持層３１の厚さは、波長８〜９μｍの入射
赤外線の光路長が波長の整数倍に４分の１波長加えた長
さになるように設定する。次いで、図２（ａ）及び図１
０を参照して、ストッパ層１１ｃ上に、受光素子２０を
構成する半導体層として、厚さ５０nmのｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層２１、ＡｌＧａＡｓ障壁層及びＧａＡｓ井戸層
からなる多重量子井戸構造の光吸収層２２、厚さ５００
nmのｎ−ＧａＡｓコンタクト層２３、厚さ５nmのｎ−Ｉ
ｎＧａＰストッパ層２４ｃ及び厚さ６４０nmのｎ−Ｇａ
Ａｓ層を順次堆積する。

【００３０】次いで、最上層のｎ−ＧａＡｓ層をパター
ニングして、ＧａＡｓ回折格子２４ｂを形成する。この
パターニングは、ストッパ層２４ｃをエッチングストッ
パするＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりなされ
る。次いで、ＧａＡｓ回折格子２４ｂ上面に金属層２４
ａを堆積して光結合器２４を形成する。

【００３１】次いで、金属層２４ａからバッファ層２１
を貫通しストッパ層１１ｃを表出する格子状の溝２５を
形成して、個々の受光素子２０に分離し、接続基板１１
上面に格子状に配列された受光素子２０アレイを形成す
る。

【００３２】次いで、金属層２４ａ上面に図外のＩｎバ
ンプを設け、このバンプを介して図外のＳｉ回路基板を
接続する。その結果、受光素子２０アレイはＳｉ回路基
板に固定される。なお、Ｓｉ回路基板には受光素子の周
辺回路が形成されている。

【００３３】次いで、一体となった、Ｓｉ回路基板、受
光素子２０アレイ、接続基板１１及び半導体基板１０
を、アンモニア水と過酸化水素水との混合液からなるエ
ッチング液に浸漬し、図２（ｂ）を参照して、半導体基
板１０をエッチングして除去する。このとき、半導体基
板１０と担持層３１との間に挿入された停止層１１ａ
は、エッチングストッパとして機能し、担持層３１のエ
ッチングを防止する。この結果、接続基板１１は薄い半
導体薄板になる。最後に、接続基板１１下面に残る停止
層１１ａをエッチング除去して、図１に示す受光装置を
完成する。

【００３４】本実施形態例では、担持層３１とコンタク
ト層１１ｂとの間に停止層３０があるため、担持層３１
内にエッチング液が浸透しても停止層３０により阻止さ
れ、コンタクト層１１ｂまでエッチング液が浸透しな
い。従って、受光素子の劣化、破壊が少ない。また、担
持層３１及び停止層３０を導電性にしたため、コンタク
ト層１１ｂを薄くしても共通電極として十分低い電気抵
抗とすることができる。この場合、担持層３１があるた
め、接続基板１１として十分の強度を維持できる。な
お、本実施形態例において、コンタクト層１１ｂの電気
抵抗が低ければ、担持層３１及び停止層３０を絶縁性と
してもよい。これにより、材料選択の幅を広げることが
できる。

【００３５】本発明の第二実施形態例は、図４を参照し
て、コンタクト層１１ｂの下面に接して低屈折率層３２
を設けた受光素子に関する。本実施形態例は、停止層３
０とコンタクト層１１ｂとの間に厚さ１００nmのｎ−Ａ
ｌＡｓ低屈折率層３２を設けた他は、上述した第一実施
形態例と同じである。コンタクト層１１ｂの電気抵抗が
十分に低ければ、この低屈折率層３２はｉ型でもよい。
本実施形態例では、低角度で低屈折率層３２に入射する
散乱された反射光は、低屈折率層３２内に閉じ込められ
るので、隣接する受光素子２０への漏洩光を回避するこ
とができる。

【００３６】本発明の第三実施形態例は、コンタクト層
中にストッパ層を挿入した受光素子に関する。図５は本
発明の第三実施形態例断面図であり、受光装置の断面を
表している。

【００３７】図５を参照して、本実施形態例では、ｉ−
ＧａＡｓ半導体基板１０上に接続基板１１を構成する半
導体層として、厚さ５０nmのｉ−ＧａＡｓバッファ層３
３、厚さ３００nmのｉ−ＩｎＧａＰ停止層１１ａ、厚さ
６４０nmのｉ−ＧａＡｓ担持層３１、厚さ３００nmのｉ
−ＩｎＧａＰ停止層３０、厚さ５０nmのｉ−ＧａＡｓバ
ッファ層３３、厚さ１００nmのｉ−ＡｌＡｓ低屈折率層
３２、ドーズ量１×１０¹⁸cm^-2厚さ５００nmのｎ−Ｇａ
Ａｓからなる第一のコンタクト層１１ｂ、ｎ−ＩｎＧａ
Ｐからなる第一のストッパ層１１ｃ、ドーズ量１×１０
¹⁸cm^-2厚さ５００nmのｎ−ＧａＡｓからなる第二のコン
タクト層１１ｂ、ｎ−ＩｎＧａＰからなる第二のストッ
パ層１１ｃを順次堆積する。

【００３８】さらに、受光素子２０を構成する半導体層
を順次堆積する。この半導体層は第一実施形態例の受光
素子と同様である。次いで、第一実施例と同様の工程に
より、受光素子２０を個別に分離する溝を、第二のスト
ッパ層１１ｃをエッチングストッパとするＲＩＥにより
形成し、受光素子２０アレイを形成する。

【００３９】本実施形態例では、コンタクト層１１ｂ上
面に設けられた第二のストッパの他に、コンタクト層１
１ｂの中央に第一のストッパ層１１ｃが挿入されてい
る。このため、受光素子を分離する溝を形成するＲＩＥ
において、オーバエッチング或いは第二のストッパ層１
１ｃに存在する欠陥により第二のコンタクト層１１ｂの
エッチングが生じても、第一のストッパ層１１ｃより下
方の第一のコンタクト層１１ｂがエッチングされること
はない。従って、薄いコンタクト層１１ｂを共通電極と
して使用しても電気的に絶縁されることがない。

【００４０】本発明の第四実施形態例は、担持層中に停
止層を挿入した受光装置に関する。図６は本発明の第四
実施形態例断面図であり、受光装置の断面を表してい
る。

【００４１】図６を参照して、本実施形態例では、ｉ−
ＧａＡｓ半導体基板１０上に接続基板１１を構成する半
導体層として、厚さ５０nmのｉ−ＧａＡｓバッファ層３
３、厚さ３００nmのｉ−ＩｎＧａＰ停止層１１ａ、厚さ
３２０nmのｉ−ＧａＡｓ担持層３１、厚さ３００nmのｉ
−ＩｎＧａＰ停止層３０、厚さ３２０nmのｉ−ＧａＡｓ
担持層３１、厚さ３００nmのｉ−ＩｎＧａＰ停止層３
０、厚さ５０nmのｉ−ＧａＡｓバッファ層３３、厚さ１
００nmのｉ−ＡｌＡｓ低屈折率層３２、ドーズ量１×１
０¹⁸cm^-2厚さ５００nmのｎ−ＧａＡｓコンタクト層１１
ｂ、ｎ−ＩｎＧａＰストッパ層１１ｃを順次堆積する。
本実施例は、担持層３１を二層に分離しその間に停止層
１１ａを挿入した点、及びコンタクト層１１ｂ中にスト
ッパ層１１ｃを含まない点を除き、受光素子を含めて第
三実施形態例と同様である。なお、接続基板１１の下面
と半導体基板１０との間に設けられたバッファ層３３及
び停止層１１ａはエッチング除去する。必要ならば、停
止層１１ａを残してもよい。

【００４２】本実施形態例では、担持層３１中に停止層
３０が挿入されているため、下側の担持層３１にエッチ
ング剤が浸透することがあっても、上側の担持層３１が
残るため、接続基板の機械強度が低下して素子破壊に至
る確率を著しく減少することができる。

【００４３】上述した実施形態例では、半導体基板とし
てＧａＡｓを、光吸収層としてＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ
多重量子井戸構造を、担持層及びコンタクト層としてＧ
ａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＡｓを、かつ停止層
としてＩｎＧａＰを使用している。本発明はこれらの半
導体材料に制限されるものではなく、半導体基板と停止
層とのエッチング選択比が大きな材料であり、かつ必要
な厚さに堆積できる半導体であればよい。例えば、半導
体基板としてＩｎＰを、光吸収層としてＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓＰ多重量子井戸構造を、担持層及びコンタクト層
としてＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓＰを、かつ停止層として
ＩｎＡｌＧａＡｓを使用することもできる。

【００４４】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば接続基
板をコンタクト層及び担持層を含み、かつ停止層を挿入
した多層構造としたので、接続基板が堆積された半導体
層をエッチング除去する際にエッチング剤のコンタクト
層内への浸透が阻止され、受光素子の劣化及び破壊が避
けられ、受光装置の製造歩留りを向上ずることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態例断面図

【図２】 本発明の第一実施形態例製造工程図

【図３】 本発明の第一実施形態例効果説明図

【図４】 本発明の第二実施形態例断面図

【図５】 本発明の第三実施形態例断面図

【図６】 本発明の第四実施形態例断面図

【図７】 従来例受光装置断面図

【図８】 従来例受光装置製造工程図

【図９】 従来の受光装置の問題点の説明図

【図１０】 受光素子断面図

【符号の説明】

１０ 半導体基板 １１ 接続基板 １１ａ、１１ｃ ストッパ層 １１ｂ コンタクト層 ２０ 受光素子 ２１ バッファ層 ２２ 光吸収層 ２３ コンタクト層 ２４ 光結合器 ２４ａ 金属層 ２４ｂ ＧａＡｓ解析格子 ２４ｃ ストッパ層 ２５ 溝 ３０ 停止層 ３１ 担持層 ３２ 低屈折率層 ３３ バッファ層 ４１ Ｓｉ回路基板 ４２ バンプ ５１、５２ 欠陥 ５３ エッチング剤浸透領域 ５４ 欠損領域 ６０ 入射光 ６１ 散乱光

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA05 CB02 FC17 GA02 HA22 HA31 5C024 AX06 BX04 CY47 GX08 GX24 5F043 AA03 BB07 GG10 5F049 MA04 MB07 PA14 QA04 QA06 QA16 QA18 QA20 RA02 SS04 TA03 TA05 WA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続基板の上面に受光素子アレイが配設
   され、該接続基板の下面から光が入射される裏面入射型
   の受光装置において、 該接続基板は、 該接続基板の機械強度を高める担持層と、 該担持層上に設けられ、各該受光素子の下端を電気的に
   接続する導電性のコンタクト層と、 該接続基板内に設けられ、該コンタクト層のエッチング
   剤に対してエッチングストッパとなる停止層とを有する
   ことを特徴とする受光装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の受光装置において、 該担持層内に該停止層を含むことを特徴とする受光装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の受光装置におい
   て、 該コンタクト層の下面に接して、該コンタクト層より屈
   折率が低い低屈折率層を挿入したことを特徴とする受光
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の受光装置にお
   いて、 該接続基板下面から該停止層下面までの光路長を、入射
   光波長λの（ｎ＋１／４）倍（ｎは０又は自然数）とし
   たことを特徴とする受光装置。
5. 【請求項５】 基板上に、該基板のエッチング剤に対し
   てエッチングストッパとなる第一の停止層、該基板の機
   械強度を高める担持層、該基板のエッチング剤に対して
   エッチングストッパとなる第二の停止層及び導電性のコ
   ンタクト層を順次堆積する工程と、 該コンタクト層上に、受光素子アレイを形成する工程
   と、 その後、該第一の停止層をエッチングストッパとして該
   基板をエッチング除去する工程とを有することを特徴と
   する受光装置の製造方法。