JP2003234495A - Semiconductor light receiving element and method for manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor light receiving element and method for manufacturing the same

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JP2003234495A
JP2003234495A JP2002033083A JP2002033083A JP2003234495A JP 2003234495 A JP2003234495 A JP 2003234495A JP 2002033083 A JP2002033083 A JP 2002033083A JP 2002033083 A JP2002033083 A JP 2002033083A JP 2003234495 A JP2003234495 A JP 2003234495A
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JP
Japan
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semiconductor
type semiconductor
receiving element
semiconductor region
light receiving
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Application number
JP2002033083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Inoguchi
康博 猪口
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light receiving element having a structure capable of reducing fluctuation of element characteristic and manufacturing yield, and to provide a method for manufacturing the semiconductor light receiving element. <P>SOLUTION: This semiconductor light receiving element 1a has a planar type structure and is provided with an electrode surface 2a, a substrate 4, a light absorbing layer 18, a p-type semiconductor region 22 and an n-type semiconductor region 24. An anode electrode 10 and a cathode electrode 12 are arranged on the electrode surface 2a. The light absorbing layer 18 is arranged between the electrode surface 2a and the substrate 4, and contains III-V compound semiconductor 20. A p-type semiconductor region 22 is connected with the anode electrode 10 and arranged so as to reach the light absorbing layer 18 from the electrode surface 2a. The n-type semiconductor region 24 is connected with the cathode electrode 12 and arranged so as to reach the light absorbing layer 18 from the electrode surface 2a. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体受光素子、
および半導体受光素子を製造する方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor light receiving element,
And a method for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の分野においては、信号光とし
て、所定の波長帯の波長成分の光が使用されている。こ
の波長の光を電気信号に変換するために半導体受光素子
が使用される。この半導体受光素子は、基板と、基板上
に形成された半導体メサとを備える。半導体メサは、信
号光を吸収して電子正孔対を生成する半導体層を有す
る。
2. Description of the Related Art In the field of optical communication, light having a wavelength component in a predetermined wavelength band is used as signal light. A semiconductor light receiving element is used to convert light of this wavelength into an electric signal. This semiconductor light receiving element includes a substrate and a semiconductor mesa formed on the substrate. The semiconductor mesa has a semiconductor layer that absorbs signal light to generate electron-hole pairs.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この半導体受光素子
は、以下の工程により製造されている。FeドープIn
P基板上に、n+型InP層、n-型InP層、n-型I
nGaAs受光層を順次にエピタキシャル成長する。こ
れらのエピタキシャル層の上面から亜鉛を拡散してp+
型半導体領域を形成する。このp+型半導体領域上にア
ノード電極を形成する。p+型半導体領域を周囲の領域
をエッチングして、n+型InP層を露出させる。露出
されたn+型InP層上にカソード電極を形成する。
This semiconductor light receiving element is manufactured by the following steps. Fe-doped In
N + type InP layer, n type InP layer, n type I on P substrate
The nGaAs light receiving layer is sequentially epitaxially grown. Zinc is diffused from the upper surface of these epitaxial layers to p +
A type semiconductor region is formed. An anode electrode is formed on this p + type semiconductor region. The region around the p + type semiconductor region is etched to expose the n + type InP layer. A cathode electrode is formed on the exposed n + -type InP layer.

【0004】発明者は、このような半導体受光素子の開
発に携わっている。上記のような構造の半導体受光素子
の製造を注意深く観察すると、製造ロットによっては、
受光素子の特性がばらついたり、製造歩留まりが低下し
たりしている。発明者は、この点に着目して、様々な実
験を行った。この実験によれば、半導体メサを形成して
いるので、電極加工の工程およびそのフォトリソグラフ
ィ工程に起因して製造歩留まりが低下していることが示
された。また、半導体メサを作製するときに半導体膜の
エッチング量のばらつきが生じていることが示された。
エッチング量のばらつきにより受光素子の特性のばらつ
きが大きくなり、また製造歩留まりが低下している。
The inventor is involved in the development of such a semiconductor light receiving element. Careful observation of the manufacturing of the semiconductor light receiving element having the above structure shows that, depending on the manufacturing lot,
The characteristics of the light receiving element vary, and the manufacturing yield decreases. The inventor paid attention to this point and conducted various experiments. According to this experiment, since the semiconductor mesa is formed, it is shown that the manufacturing yield is lowered due to the electrode processing step and its photolithography step. Moreover, it was shown that variations in the etching amount of the semiconductor film occur when the semiconductor mesa is manufactured.
Due to the variation in the etching amount, the variation in the characteristics of the light receiving element becomes large, and the manufacturing yield decreases.

【0005】求められていることは、素子特性のばらつ
きが小さくでき、また製造歩留まりを向上可能な構造の
半導体受光素子である。
What is needed is a semiconductor light receiving element having a structure in which variations in element characteristics can be reduced and the manufacturing yield can be improved.

【0006】そこで、本発明の目的は、素子特性および
製造歩留まりの変動を小さくできる構造を有する半導体
受光素子、および半導体受光素子を製造する方法を提供
することとした。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a semiconductor light receiving element having a structure capable of reducing variations in element characteristics and manufacturing yield, and a method for manufacturing the semiconductor light receiving element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の一側面は、半導
体受光素子に係わる。半導体受光素子は、電極面と、基
板と、光吸収層と、p型半導体領域と、n型半導体領域
とを備える。電極面上には、アノード電極およびカソー
ド電極が設けられている。光吸収層は、電極面と基板と
の間に設けられIII−V族化合物半導体を含む。p型半導
体領域は、アノード電極に接続されており、電極面から
光吸収層に到達するように設けられている。n型半導体
領域は、カソード電極に接続されており、電極面から光
吸収層に到達するように設けられている。
One aspect of the present invention relates to a semiconductor light receiving element. The semiconductor light receiving element includes an electrode surface, a substrate, a light absorption layer, a p-type semiconductor region, and an n-type semiconductor region. An anode electrode and a cathode electrode are provided on the electrode surface. The light absorption layer is provided between the electrode surface and the substrate and includes a III-V group compound semiconductor. The p-type semiconductor region is connected to the anode electrode and is provided so as to reach the light absorption layer from the electrode surface. The n-type semiconductor region is connected to the cathode electrode and is provided so as to reach the light absorption layer from the electrode surface.

【0008】電極面上にアノード電極及びカソード電極
を設けて、プレーナー型構造を実現した。光吸収層にお
いて発生した電荷は、電極面から光吸収層に到達するよ
うに設けているn型半導体領域を介してカソード電極に
導かれる構造を達成した。
A planar structure was realized by providing an anode electrode and a cathode electrode on the electrode surface. The structure in which the charge generated in the light absorption layer is guided to the cathode electrode through the n-type semiconductor region provided so as to reach the light absorption layer from the electrode surface is achieved.

【0009】本発明の一側面は、半導体受光素子に係わ
る。半導体受光素子は、プレーナー型構造を有する。半
導体受光素子は、基板と、光吸収層と、III−V族化合物
半導体層と、アノード電極と、カソード電極と、p型半
導体領域と、n型半導体領域とを備える。光吸収層は、
基板の一対の面のうちの一方の面上に設けられたIII−V
族化合物半導体を含む。III−V族化合物半導体層は、光
吸収層上に設けられている。アノード電極及びカソード
電極は、III−V族化合物半導体層上に設けられている。
p型半導体領域は、光吸収層及びIII−V族化合物半導体
層に設けられ、アノード電極と接続されている。n型半
導体領域は、光吸収層及びIII−V族化合物半導体層内に
設けられ、カソード電極と接続されている。
One aspect of the present invention relates to a semiconductor light receiving element. The semiconductor light receiving element has a planar structure. The semiconductor light receiving element includes a substrate, a light absorption layer, a III-V group compound semiconductor layer, an anode electrode, a cathode electrode, a p-type semiconductor region, and an n-type semiconductor region. The light absorption layer is
III-V provided on one of the pair of surfaces of the substrate
Group compound semiconductors are included. The III-V compound semiconductor layer is provided on the light absorption layer. The anode electrode and the cathode electrode are provided on the III-V compound semiconductor layer.
The p-type semiconductor region is provided in the light absorption layer and the III-V group compound semiconductor layer and is connected to the anode electrode. The n-type semiconductor region is provided in the light absorption layer and the III-V group compound semiconductor layer and is connected to the cathode electrode.

【0010】この半導体受光素子は、アノード電極及び
カソード電極をIII−V族化合物半導体層上に設けると共
に、光吸収層に到達するようにn型半導体領域を設ける
構造を有している。この構造により、半導体メサを形成
すること無く光吸収層に到達するように設けているn型
半導体領域を介して光吸収層において発生した電荷をカ
ソード電極に導くことができる。
This semiconductor light receiving element has a structure in which an anode electrode and a cathode electrode are provided on a III-V group compound semiconductor layer and an n-type semiconductor region is provided so as to reach the light absorption layer. With this structure, the charges generated in the light absorption layer can be guided to the cathode electrode through the n-type semiconductor region provided so as to reach the light absorption layer without forming a semiconductor mesa.

【0011】半導体受光素子では、n半導体領域は、ド
ーパントとして錫及びシリコンの少なくともいずれかを
含むようにしてもよい。シリコンの導入は、イオン注入
法で実現できる。また、錫の導入は、錫を気相からの拡
散させる方法で実現できる。
In the semiconductor light receiving element, the n semiconductor region may contain at least one of tin and silicon as a dopant. The introduction of silicon can be realized by an ion implantation method. Further, the introduction of tin can be realized by a method of diffusing tin from the gas phase.

【0012】半導体受光素子では、基板は半絶縁性III
−V族化合物基板を含むようにしてもよい。メサ型構造
を採用することなく、高速の光信号を受光できる。
In the semiconductor light receiving element, the substrate is semi-insulating III
A -V compound substrate may be included. High-speed optical signals can be received without using a mesa structure.

【0013】半導体受光素子では、基板はInP基板を
含むことができる。また、光吸収層は、InGaAs半
導体層およびInGaAsP半導体層の少なくともいず
れか一方を含むことができる。
In the semiconductor light receiving element, the substrate may include an InP substrate. Further, the light absorption layer can include at least one of an InGaAs semiconductor layer and an InGaAsP semiconductor layer.

【0014】半導体受光素子は、反射防止膜を更に備え
ることができる。光吸収層は、反射防止膜と基板との間
に位置している。この構造によれば、本半導体受光素子
は、前面照射型の受光素子として動作できる。
The semiconductor light receiving element may further include an antireflection film. The light absorption layer is located between the antireflection film and the substrate. According to this structure, the present semiconductor light receiving element can operate as a front-illuminated type light receiving element.

【0015】半導体受光素子は、反射防止膜を更に備え
ることができる。基板は、反射防止膜と光吸収層との間
に位置している。この構造によれば、本半導体受光素子
は、裏面照射型の受光素子として動作できる。
The semiconductor light receiving element may further include an antireflection film. The substrate is located between the antireflection film and the light absorption layer. According to this structure, the present semiconductor light receiving element can operate as a backside illumination type light receiving element.

【0016】本発明の別の側面は、半導体受光素子を製
造する方法に係わる。この方法は、(a)複数のIII−V族
化合物半導体層を半絶縁性基板上に成長して半導体多層
膜部を形成する工程を備え、半導体多層膜部は、該III
−V族化合物半導体層のうちの一半導体層が光吸収層を
構成するように設けられており、(b)半導体多層膜部に
n型ドーパントを導入してn型半導体領域を形成する工
程を備え、該n型半導体領域は光吸収層に到達してお
り、(c)半導体多層膜部にp型ドーパントを導入してp
型半導体領域を形成する工程を備え、該p型半導体領域
は光吸収層に到達しており、(d)n型半導体領域上にカ
ソード電極を形成する工程と、(e)p型半導体領域上に
アノード電極を形成する工程とを備える。
Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor light receiving element. This method includes the step of (a) growing a plurality of III-V group compound semiconductor layers on a semi-insulating substrate to form a semiconductor multi-layer film portion, and the semiconductor multi-layer film portion is
One semiconductor layer of the group-V compound semiconductor layer is provided so as to form a light absorption layer, and (b) a step of introducing an n-type dopant into the semiconductor multilayer film portion to form an n-type semiconductor region. The n-type semiconductor region reaches the light absorption layer, and (c) the p-type dopant is introduced into the semiconductor multi-layer film portion to form the p-type dopant.
Forming a p-type semiconductor region, the p-type semiconductor region reaching the light absorption layer, (d) forming a cathode electrode on the n-type semiconductor region, and (e) forming a p-type semiconductor region on the p-type semiconductor region. And a step of forming an anode electrode.

【0017】n型半導体領域は、光吸収層に到達するよ
うに半導体多層膜部にn型ドーパントを導入することよ
り形成される。この形成により、半導体メサを形成する
ことなく、光吸収層をカソード電極に接続することがで
きる。
The n-type semiconductor region is formed by introducing an n-type dopant into the semiconductor multilayer film portion so as to reach the light absorption layer. By this formation, the light absorption layer can be connected to the cathode electrode without forming a semiconductor mesa.

【0018】この製造方法では、上記工程(b)は、錫
(Sn)を気相から熱拡散することにより形成する工程を
含むようにしてもよい。n型半導体領域を形成する工程
では、InP/Sn溶液から気相に提供されるSnドー
パントを拡散することによりn型半導体領域を形成する
ものであって、InP/Sn溶液はSnとInとのモル
比がSn:In=1:0から1:0.5までの範囲であ
ることが好ましい。
In this manufacturing method, the step (b) includes tin.
A step of forming (Sn) by thermally diffusing it from the gas phase may be included. In the step of forming the n-type semiconductor region, the n-type semiconductor region is formed by diffusing the Sn dopant provided in the vapor phase from the InP / Sn solution, and the InP / Sn solution contains Sn and In. The molar ratio is preferably in the range of Sn: In = 1: 0 to 1: 0.5.

【0019】また、この製造方法では、上記工程(b)
は、イオン注入法でシリコンを導入することによりn型
半導体領域を形成する工程を含むようにしてもよい。
Further, in this manufacturing method, the above step (b)
May include a step of forming an n-type semiconductor region by introducing silicon by an ion implantation method.

【0020】この製造方法では、基板は、半絶縁性III
−V族化合物基板を含むようにしてもよい。高速用の半
導体受光素子を製造する方法に適用できる。
In this manufacturing method, the substrate is semi-insulating III
A -V compound substrate may be included. It can be applied to a method for manufacturing a high speed semiconductor light receiving element.

【0021】この製造方法では、基板は半絶縁性InP
基板を含むようにできる。また、光吸収層は、InGa
As半導体層およびInGaAsP半導体層の少なくと
もいずれか一方を含むようにできる。
In this manufacturing method, the substrate is semi-insulating InP.
A substrate can be included. The light absorption layer is made of InGa.
At least one of an As semiconductor layer and an InGaAsP semiconductor layer can be included.

【0022】本発明の上記の目的及び他の目的、特徴、
並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の
好適な実施の形態の以下の詳細な記述からより容易に明
らかになる。
The above and other objects, features and characteristics of the present invention,
And, advantages will be more readily apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention, which proceeds with reference to the accompanying drawings.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明は、添付図面と共に以下の
詳細な記述を考慮することによって容易に理解される。
図面に共通な同一要素を示すために、可能な場合には、
同一の参照番号が使用される。
The present invention will be readily understood by considering the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
Wherever possible, to indicate the same elements that are common to the figures,
The same reference numbers are used.

【0024】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形態
に係わる半導体受光素子の斜視図である。半導体受光素
子1aは、pin型受光素子であって、前面照射型のプ
レーナー構造を備える。半導体受光素子1aは、光電変
換部2と、基板4と、絶縁膜6と、反射防止膜8と、ア
ノード電極10と、カソード電極12と、金属膜14と
を備える。光電変換部2および基板4は、所定の軸方向
に順に配置されている。基板4は、半絶縁性InP半導
体基板といった半導体基板であることができる。基板4
は、一対の面4aおよび4bを備えており、これらの面
4aおよび4bは、互いに対向している。基板4の一方
の面4a上には、光電変換部2が配置されている。基板
4の一方の面4b上には、その全面に金属膜14が設け
られている。金属膜14は、半導体受光素子1aをパッ
ケージへのボンディングに役立つ。
(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor light receiving element according to the present embodiment. The semiconductor light receiving element 1a is a pin type light receiving element and has a front-illuminated planar structure. The semiconductor light receiving element 1 a includes a photoelectric conversion unit 2, a substrate 4, an insulating film 6, an antireflection film 8, an anode electrode 10, a cathode electrode 12, and a metal film 14. The photoelectric conversion unit 2 and the substrate 4 are sequentially arranged in a predetermined axial direction. The substrate 4 can be a semiconductor substrate such as a semi-insulating InP semiconductor substrate. Board 4
Has a pair of faces 4a and 4b, which faces 4a and 4b face each other. The photoelectric conversion unit 2 is arranged on the one surface 4 a of the substrate 4. The metal film 14 is provided on the entire surface of the one surface 4b of the substrate 4. The metal film 14 is useful for bonding the semiconductor light receiving element 1a to the package.

【0025】光電変換部2は、基板4の一方の面4a上
に配置されている。光電変換部2は、第1から第3のII
I−V族化合物半導体層16、18、20を含む。第1か
ら第3のIII−V族化合物半導体層16、18、20は、
基板4の一方の面4a上に順に配置されている。第2の
III−V族化合物半導体層18のバンドギャップは第1か
ら第3のIII−V族化合物半導体層16及び20のバンド
ギャップより小さい。第2のIII−V族化合物半導体層1
8は、光吸収層として機能するように構成されている。
この光吸収層により吸収される光は、第2のIII−V族化
合物半導体層18のバンドギャップエネルギに対応する
波長より短い波長を有する。
The photoelectric conversion section 2 is arranged on one surface 4a of the substrate 4. The photoelectric conversion unit 2 includes the first to third IIs.
The IV compound semiconductor layers 16, 18, and 20 are included. The first to third III-V compound semiconductor layers 16, 18, 20 are
The substrates 4 are sequentially arranged on one surface 4a of the substrate 4. Second
The band gap of the III-V group compound semiconductor layer 18 is smaller than the band gaps of the first to third III-V group compound semiconductor layers 16 and 20. Second III-V compound semiconductor layer 1
8 is configured to function as a light absorption layer.
The light absorbed by the light absorption layer has a wavelength shorter than the wavelength corresponding to the bandgap energy of the second III-V compound semiconductor layer 18.

【0026】光電変換部2は、その内にp型半導体領域
22およびn型半導体領域24を更に備える。p型半導
体領域22およびn型半導体領域24は、一方の面2a
から光吸収層18に到達するように伸びる。半導体受光
素子1aでは、p型半導体領域22の周辺にn型半導体
領域24が位置している。n型半導体領域24は、n型
ドーパントしてシリコン(Si)及び錫(Sn)の少なくと
もいずれかを含む。ドーパントのシリコンは、イオン注
入法で導入できる。ドーパントの錫は、気相からの熱拡
散により導入できる。p型半導体領域22は、p型ドー
パントして亜鉛(Zn)を含むが、これに限定されるもの
ではない。
The photoelectric conversion section 2 further includes a p-type semiconductor region 22 and an n-type semiconductor region 24 therein. The p-type semiconductor region 22 and the n-type semiconductor region 24 have one surface 2a.
To reach the light absorption layer 18. In the semiconductor light receiving element 1 a, the n-type semiconductor region 24 is located around the p-type semiconductor region 22. The n-type semiconductor region 24 contains at least one of silicon (Si) and tin (Sn) as an n-type dopant. The dopant silicon can be introduced by an ion implantation method. The dopant tin can be introduced by thermal diffusion from the gas phase. The p-type semiconductor region 22 contains zinc (Zn) as a p-type dopant, but is not limited thereto.

【0027】半導体受光素子1aの構造を例示的に示す
と以下の構造である。 基板4 :半絶縁性InP 350マイクロメートル III−V族化合物半導体層16:アンドープInP、 2マイクロメートル III−V族化合物半導体層18:アンドープInGaAs及びInGaAsP、 4マイクロメートル III−V族化合物半導体層20:アンドープInP、 1.5マイクロメートル。
The structure of the semiconductor light receiving element 1a is exemplified below. Substrate 4: Semi-insulating InP 350 μm III-V group compound semiconductor layer 16: undoped InP, 2 μm III-V group compound semiconductor layer 18: undoped InGaAs and InGaAsP, 4 μm III-V group compound semiconductor layer 20 : Undoped InP, 1.5 μm.

【0028】これらの半導体層16、18、20のキャ
リア濃度は、1×1015cm-3程度ある。しかしなが
ら、これらの半導体層16、18、20のキャリア濃度
のキャリア濃度は、5×1015cm-3以下であってもよ
い。半絶縁性InP基板は、Feドープ基板であること
ができる。好適な実施の形態では、半導体層16はバッ
ファ層として機能する。半導体層20は、窓層として機
能する。光吸収層として機能する半導体層18は、III
−V族半導体層20を透過してきた光を吸収して電子正
孔対を生成する。光吸収層は、バッファ層と窓層との間
に配置されている。
The carrier concentration of these semiconductor layers 16, 18 and 20 is about 1 × 10 15 cm -3 . However, the carrier concentration of these semiconductor layers 16, 18, 20 may be 5 × 10 15 cm −3 or less. The semi-insulating InP substrate can be a Fe-doped substrate. In the preferred embodiment, the semiconductor layer 16 functions as a buffer layer. The semiconductor layer 20 functions as a window layer. The semiconductor layer 18 functioning as a light absorption layer is III
The light transmitted through the -V semiconductor layer 20 is absorbed to generate electron-hole pairs. The light absorption layer is arranged between the buffer layer and the window layer.

【0029】光電変換部2の一方の面2a上には、シリ
コン・ナイトライド膜といった絶縁膜6が設けられてい
る。また、一方の面2a上には、シリコン・オキシナイ
トライド膜といった反射防止膜8が設けられている。絶
縁膜6及び反射防止膜8は、n型半導体領域24の位置
に開口部6a及び8aを有する。この開口部6a及び8
aには、カソード電極12が設けられている。また、絶
縁膜6は、p型半導体領域22の位置に開口部6bを有
している。開口部6bは、光入射領域26を含むように
設けられている。また、反射防止膜8は、p型半導体領
域22上に位置する開口部8bを有する。開口部8bは
開口部6bの周縁に沿って位置しており、開口部6bは
開口部8bと部分的に重なっている。開口部8b上には
アノード電極10が設けられている。つまり、アノード
電極10は、p型半導体領域22の周縁部上に位置して
おり、光入射領域26を規定するように閉じた形状で設
けられている。アノード電極10に囲まれた領域には、
反射防止膜8が位置しているけれども、絶縁膜6は除か
れている。故に、この領域は光入射面として機能する。
反射防止膜8の厚さ及び屈折率は、検出する光の波長に
関連して決定される。
An insulating film 6 such as a silicon nitride film is provided on one surface 2a of the photoelectric conversion section 2. An antireflection film 8 such as a silicon oxynitride film is provided on one surface 2a. The insulating film 6 and the antireflection film 8 have openings 6a and 8a at the position of the n-type semiconductor region 24. The openings 6a and 8
A cathode electrode 12 is provided on a. Further, the insulating film 6 has an opening 6b at the position of the p-type semiconductor region 22. The opening 6b is provided so as to include the light incident region 26. Further, the antireflection film 8 has an opening 8 b located on the p-type semiconductor region 22. The opening 8b is located along the peripheral edge of the opening 6b, and the opening 6b partially overlaps the opening 8b. The anode electrode 10 is provided on the opening 8b. That is, the anode electrode 10 is located on the peripheral portion of the p-type semiconductor region 22, and is provided in a closed shape so as to define the light incident region 26. In the area surrounded by the anode electrode 10,
Although the antireflection film 8 is located, the insulating film 6 is removed. Therefore, this region functions as a light incident surface.
The thickness and refractive index of the antireflection film 8 are determined in relation to the wavelength of light to be detected.

【0030】図2(a)は、半導体受光素子1aを示す平
面図である。この平面図には、アノード電極10および
カソード電極12の形状および配置が示されている。ま
た、図2(b)は、p型半導体領域22およびn型半導体
領域24の形状および配置を示す模式図である。図2
(b)では、電極10および12が破線で描かれている。
FIG. 2A is a plan view showing the semiconductor light receiving element 1a. In this plan view, the shapes and arrangements of the anode electrode 10 and the cathode electrode 12 are shown. Further, FIG. 2B is a schematic diagram showing the shapes and arrangements of the p-type semiconductor region 22 and the n-type semiconductor region 24. Figure 2
In (b), the electrodes 10 and 12 are depicted by broken lines.

【0031】再び図1を参照すると、光Aは光入射面の
反射防止膜を透過して、それから光電変換部2に入射す
る。この光Aは、光吸収層18において多数の電子正孔
対を生成する。生成された正孔Hは、p型半導体領域2
2に向けて移動する。生成された電子Eは、n型半導体
領域24に向けて移動する。
Referring again to FIG. 1, the light A passes through the antireflection film on the light incident surface and then enters the photoelectric conversion unit 2. This light A generates a large number of electron-hole pairs in the light absorption layer 18. The generated holes H are generated in the p-type semiconductor region 2
Move toward 2. The generated electrons E move toward the n-type semiconductor region 24.

【0032】半導体受光素子1aは、プレーナー構造を
採用すると共にn型半導体領域24を備えているので、
n型電極を設けるために半導体メサを形成する必要がな
い。故に、半導体メサを形成することによる素子特性の
ばらつきが生じないだけでなく、半導体メサを形成した
面上に電極を形成することに起因する歩留まり低下も生
じない。また、半導体受光素子1aは、p型半導体領域
22及びn型半導体領域24が半導体受光素子の一方の
面上に有する構造を備えるので、半絶縁性基板を利用で
きる。故に、光信号に対して高速に応答可能な素子が実
現できる。
Since the semiconductor light receiving element 1a adopts the planar structure and is provided with the n-type semiconductor region 24,
There is no need to form a semiconductor mesa to provide the n-type electrode. Therefore, not only variations in device characteristics due to the formation of the semiconductor mesa do not occur, but also reduction in yield due to formation of electrodes on the surface on which the semiconductor mesa is formed does not occur. Further, the semiconductor light receiving element 1a has a structure in which the p-type semiconductor region 22 and the n-type semiconductor region 24 are provided on one surface of the semiconductor light receiving element, so that a semi-insulating substrate can be used. Therefore, an element that can respond to an optical signal at high speed can be realized.

【0033】(第2の実施の形態)図3(a)〜3(c)、4
(a)、4(b)、5(a)、5(b)、および図6を参照しな
がら、前面照射型の半導体受光素子を製造する方法を説
明する。
(Second Embodiment) FIGS. 3 (a) to 3 (c), 4
A method of manufacturing a front-illuminated semiconductor light receiving element will be described with reference to (a), 4 (b), 5 (a), 5 (b) and FIG.

【0034】(エピタキシャル成長工程)図3(a)を参照
しながら、III−V族化合物半導体多層膜を基板上にエピ
タキシャル成長する工程を説明する。FeドープInP
基板といった半絶縁性のInP基板30を準備する。I
nP基板30は一対の面30a及び30bを有する。基
板30の一方の面30a上に、InP半導体層32、I
nGaAs半導体層34、およびInP半導体層36を
順に成長して、半導体多層膜を形成する。これらの半導
体層32,34、36は、有機金属気相エピタキシャル
成長 (OMVPE)法といった気相成長法で成長される
ことができる。また、これらの半導体層32,34、3
6は、ドーパントを意図的に添加することなく成長され
る。このような半導体層は、アンドープ半導体層と呼ば
れたり、i型半導体層と呼ばれたりする。半導体多層膜
が形成されると、中間生産物28aが得られる。
(Epitaxial Growth Step) A step of epitaxially growing the III-V compound semiconductor multilayer film on the substrate will be described with reference to FIG. Fe-doped InP
A semi-insulating InP substrate 30 such as a substrate is prepared. I
The nP substrate 30 has a pair of surfaces 30a and 30b. On the one surface 30 a of the substrate 30, the InP semiconductor layers 32, I
The nGaAs semiconductor layer 34 and the InP semiconductor layer 36 are sequentially grown to form a semiconductor multilayer film. These semiconductor layers 32, 34, 36 can be grown by a vapor phase growth method such as a metal organic vapor phase epitaxy (OMVPE) method. In addition, these semiconductor layers 32, 34, 3
6 is grown without the intentional addition of dopants. Such a semiconductor layer is called an undoped semiconductor layer or an i-type semiconductor layer. When the semiconductor multilayer film is formed, the intermediate product 28a is obtained.

【0035】なお、本実施の形態では、InP半導体層
32とInP半導体層36との間に位置する半導体層の
材料として、InGaAs半導体を用いたけれども、I
nGaAsP半導体を用いることができる。また、アン
ドープ半導体層32,34および36に替えて、あるい
は、キャリア濃度が5×1015cm-3以下であるような
半導体層を形成してもよい。
Although the InGaAs semiconductor is used as the material of the semiconductor layer located between the InP semiconductor layer 32 and the InP semiconductor layer 36 in the present embodiment, I
An nGaAsP semiconductor can be used. Further, instead of the undoped semiconductor layers 32, 34 and 36, or a semiconductor layer having a carrier concentration of 5 × 10 15 cm −3 or less may be formed.

【0036】(絶縁膜マスク形成工程)図3(b)を参照し
ながら、半導体多層膜上に絶縁膜を形成する工程を説明
する。半導体多層膜上の全面には、窒化シリコン膜とい
った絶縁性シリコン化合物膜38を形成する。窒化シリ
コン膜は、例えばプラズマ化学的気相成長(pCVD)法
で形成される。絶縁膜の膜厚は100ナノメートル以上
であることが好ましい。この絶縁膜は、後の工程でp型
ドーパントを拡散させるためのマスク層として利用され
る。
(Insulating Film Mask Forming Step) A step of forming an insulating film on the semiconductor multilayer film will be described with reference to FIG. An insulating silicon compound film 38 such as a silicon nitride film is formed on the entire surface of the semiconductor multilayer film. The silicon nitride film is formed by, for example, the plasma chemical vapor deposition (pCVD) method. The thickness of the insulating film is preferably 100 nm or more. This insulating film is used as a mask layer for diffusing the p-type dopant in a later step.

【0037】フォトリソグラフィ法で絶縁膜38に開口
部38aを形成して、マスク40を形成する。マスク4
0は、半導体多層膜において亜鉛を導入する領域を規定
する。開口部38aが形成されると、中間生産物28b
が得られる。
An opening 38a is formed in the insulating film 38 by photolithography, and a mask 40 is formed. Mask 4
0 defines a region into which zinc is introduced in the semiconductor multilayer film. When the opening 38a is formed, the intermediate product 28b
Is obtained.

【0038】(p型ドーパント拡散工程)図3(c)を参照
しながら、半導体多層膜にドーパントを導入してp型半
導体領域を形成する工程を説明する。本実施の形態で
は、ドーパントとして亜鉛を用いる。中間生産物28b
は、半導体多層膜上にマスク40が形成されている。本
実施の形態では熱拡散法を採用する。亜鉛を含む雰囲気
42に中間生産物28bを晒すと、開口部38aから半
導体多層膜に亜鉛が固相拡散すると共にマスク40の絶
縁膜パターンが設けられた領域には亜鉛は拡散されな
い。亜鉛はp型ドーパントであるので、半導体多層膜中
にp型半導体領域44が形成される。p型ドーパント
は、p型半導体領域44がInGaAs半導体層34に
到達するように導入される。p型半導体領域44が形成
されると、中間生産物28cが得られる。
(P-Type Dopant Diffusion Step) A step of forming a p-type semiconductor region by introducing a dopant into the semiconductor multilayer film will be described with reference to FIG. In this embodiment mode, zinc is used as the dopant. Intermediate product 28b
A mask 40 is formed on the semiconductor multilayer film. In this embodiment, the thermal diffusion method is adopted. When the intermediate product 28b is exposed to the atmosphere 42 containing zinc, zinc is solid-phase diffused from the opening 38a to the semiconductor multilayer film and zinc is not diffused to the region of the mask 40 where the insulating film pattern is provided. Since zinc is a p-type dopant, the p-type semiconductor region 44 is formed in the semiconductor multilayer film. The p-type dopant is introduced so that the p-type semiconductor region 44 reaches the InGaAs semiconductor layer 34. When the p-type semiconductor region 44 is formed, the intermediate product 28c is obtained.

【0039】(反射防止膜形成工程)図4(a)を参照する
と、中間生産物28c上の全面に絶縁膜46を形成す
る。絶縁膜46は、半導体受光素子1aが検知する波長
成分の光を透過可能な材料であると共に、絶縁膜の厚さ
は半導体受光素子1aが検知する波長帯に光透過ウイン
ドウを形成するように決定される。絶縁膜46は、マス
ク40を取り除くことなく、マスク40上に形成され
る。本実施の形態では、絶縁膜46は、シリコン・オキ
シナイトライド(SiON)膜といった絶縁性シリコン化
合物膜を含むことができる。例えば、SiON膜は化学
的気相成長法(CVD)で形成される。
(Antireflection Film Forming Step) Referring to FIG. 4A, the insulating film 46 is formed on the entire surface of the intermediate product 28c. The insulating film 46 is a material capable of transmitting light of the wavelength component detected by the semiconductor light receiving element 1a, and the thickness of the insulating film is determined so as to form a light transmission window in the wavelength band detected by the semiconductor light receiving element 1a. To be done. The insulating film 46 is formed on the mask 40 without removing the mask 40. In the present embodiment, the insulating film 46 can include an insulating silicon compound film such as a silicon oxynitride (SiON) film. For example, the SiON film is formed by chemical vapor deposition (CVD).

【0040】マスク40は、p型半導体領域44上に開
口部38aを備えている。絶縁膜46は、p型半導体領
域44上に形成され、この開口部38aを入射する光に
対して反射防止膜として機能する。反射防止膜が形成さ
れると、中間生産物28dが得られる。
The mask 40 has an opening 38a on the p-type semiconductor region 44. The insulating film 46 is formed on the p-type semiconductor region 44 and functions as an antireflection film for the light entering the opening 38a. When the antireflection film is formed, the intermediate product 28d is obtained.

【0041】(n型ドーパント導入工程)図4(b)を参照
すると、半導体多層膜にn型ドーパントを導入してn型
半導体領域を形成する工程を説明する。本実施の形態で
は、n型ドーパントとして錫を用いる。
(N-Type Dopant Introducing Step) Referring to FIG. 4B, a step of introducing an n-type dopant into the semiconductor multilayer film to form an n-type semiconductor region will be described. In this embodiment mode, tin is used as the n-type dopant.

【0042】フォトリソグラフィ法でマスク40に開口
部40aと絶縁膜46に開口部46aとを形成して、マ
スク48を形成する。開口部40aおよび開口部46a
は、単一のフォトリソグラフィ工程で形成される。マス
ク48は、半導体多層膜において錫を導入する領域を規
定する開口部48aを有する。
An opening 40a is formed in the mask 40 and an opening 46a is formed in the insulating film 46 by photolithography to form a mask 48. Opening 40a and opening 46a
Are formed in a single photolithography process. The mask 48 has an opening 48a that defines a region into which tin is introduced in the semiconductor multilayer film.

【0043】本実施の形態では、熱拡散法を採用する。
マスク50を備える中間生産物を錫を含む雰囲気52に
晒すと、開口部50aから半導体多層膜に錫が拡散する
と共にマスク50の絶縁膜パターンが設けられた領域に
は錫は拡散されない。錫はn型ドーパントであるので、
半導体多層膜中にn型半導体領域50が形成される。n
型ドーパントは、n型半導体領域50がInGaAs半
導体層34に到達するように導入される。n型半導体領
域50が形成されると、中間生産物28eが得られる。
In this embodiment, the thermal diffusion method is adopted.
When the intermediate product including the mask 50 is exposed to the tin-containing atmosphere 52, tin diffuses from the opening 50a into the semiconductor multilayer film and does not diffuse into the region of the mask 50 where the insulating film pattern is provided. Since tin is an n-type dopant,
An n-type semiconductor region 50 is formed in the semiconductor multilayer film. n
The type dopant is introduced so that the n-type semiconductor region 50 reaches the InGaAs semiconductor layer 34. When the n-type semiconductor region 50 is formed, the intermediate product 28e is obtained.

【0044】(アノード電極形成工程)図5(a)を参照し
ながら、アノード電極を形成する工程を説明する。本実
施の形態では、アノード電極54をリフトオフ法で形成
する。中間生産物28e上の絶縁膜40及び/又は46
に開口部を形成する。この開口部は、p型半導体領域4
4上に形成されている。本実施の形態では、開口部は、
マスク40に設けられている開口部38aの周縁に沿っ
て形成される。次いで、中間生産物28e上にレジスト
膜を形成する。このレジスト膜に開口部を形成して電極
パターンを有するレジストマスクを形成する。このレジ
ストマスク上に、p型半導体領域44にオーミック接触
が形成可能な金属膜を形成する。レジストマスクを除去
すると、アノード電極54が形成される。アノード電極
54が形成されると、中間生産物28fが得られる。
(Anode Electrode Forming Step) The step of forming the anode electrode will be described with reference to FIG. In this embodiment, the anode electrode 54 is formed by the lift-off method. Insulating film 40 and / or 46 on the intermediate product 28e
To form an opening. This opening is formed in the p-type semiconductor region 4
4 are formed. In the present embodiment, the opening is
It is formed along the peripheral edge of the opening 38a provided in the mask 40. Next, a resist film is formed on the intermediate product 28e. An opening is formed in this resist film to form a resist mask having an electrode pattern. A metal film capable of forming ohmic contact with the p-type semiconductor region 44 is formed on the resist mask. When the resist mask is removed, the anode electrode 54 is formed. When the anode electrode 54 is formed, the intermediate product 28f is obtained.

【0045】(カソード電極形成工程)図5(b)を参照し
ながら、カソード電極を形成する工程を説明する。本実
施の形態では、カソード電極56をリフトオフ法で形成
する。中間生産物28f上にレジスト膜を形成する。こ
のレジスト膜に開口部を形成して電極パターンを有する
レジストマスクを形成する。本実施の形態では、開口部
は、マスク50に設けられている開口部50aの位置に
形成される。このレジストマスク上に、n型半導体領域
50にオーミック接触が形成可能な金属膜を形成する。
レジストマスクを除去すると、カソード電極56が形成
される。カソード電極56は、n型半導体領域50上に
形成されている。カソード電極56が形成されると、中
間生産物28gが得られる。
(Cathode Electrode Forming Step) The step of forming the cathode electrode will be described with reference to FIG. In this embodiment, the cathode electrode 56 is formed by the lift-off method. A resist film is formed on the intermediate product 28f. An opening is formed in this resist film to form a resist mask having an electrode pattern. In the present embodiment, the opening is formed at the position of opening 50a provided in mask 50. A metal film capable of forming ohmic contact with the n-type semiconductor region 50 is formed on the resist mask.
When the resist mask is removed, the cathode electrode 56 is formed. The cathode electrode 56 is formed on the n-type semiconductor region 50. When the cathode electrode 56 is formed, 28 g of an intermediate product is obtained.

【0046】(裏面メタル形成工程)図6を参照しなが
ら、裏面にメタル層を形成する工程を説明する。本実施
の形態では、中間生産物28gの基板30の他方の面
(裏面)の全面にメタル層58を形成する。メタル層58
は、当該半導体受光素子をハウジングの搭載部上にボン
ディングするために利用される。
(Backside Metal Forming Step) The step of forming a metal layer on the backside will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the other surface of the substrate 30 of the intermediate product 28g
A metal layer 58 is formed on the entire surface (back surface). Metal layer 58
Is used for bonding the semiconductor light receiving element to the mounting portion of the housing.

【0047】上記の全工程により、半導体受光素子28
hが完成した。半導体受光素子28hは、第1の実施に
形態において説明された半導体受光素子1aと同様に、
前面照射型のpin構造を有する。
Through all the steps described above, the semiconductor light receiving element 28
h is completed. The semiconductor light receiving element 28h is similar to the semiconductor light receiving element 1a described in the first embodiment in that
It has a front-illuminated pin structure.

【0048】本製造方法によれば、半導体メサを形成す
るためのエッチング工程を行うことがない。つまり、本
実施の形態によればプレーナー型半導体受光素子が製造
される。故に、エッチング量の変動に起因する素子特性
の個体差が生じる可能性がない。また、このエッチング
工程において形成される凹部または凹部上に電極を形成
することがないので、半導体受光素子の歩留まりを低下
させる可能性がない。
According to this manufacturing method, the etching step for forming the semiconductor mesa is not performed. That is, according to the present embodiment, the planar semiconductor light receiving element is manufactured. Therefore, there is no possibility of individual differences in device characteristics due to variations in the etching amount. Further, since the recesses formed in this etching step or the electrodes are not formed on the recesses, there is no possibility of lowering the yield of the semiconductor light receiving element.

【0049】錫蒸気を含む気相からn型ドーパントを固
相拡散により導入している。錫ドーパントは、錫が添加
された溶融InPから供給される。故に、高価な製造装
置を用いることない製造プロセスを構成できる。
An n-type dopant is introduced by solid phase diffusion from a vapor phase containing tin vapor. The tin dopant is supplied from molten InP with tin added. Therefore, a manufacturing process can be configured without using an expensive manufacturing device.

【0050】(第3の実施の形態)図7は、本実施の形態
に係わる半導体受光素子の斜視図である。半導体受光素
子1bは、pin型受光素子であって、背面照射型のプ
レーナー構造を備える。半導体受光素子1bは、光電変
換部2と、基板4と、絶縁膜7と、反射防止膜9と、ア
ノード電極11と、カソード電極13と、金属膜15と
を備える。光電変換部2および基板4は、所定の軸方向
に順に配置されている。基板4は、半絶縁性InP半導
体基板といった半導体基板であることができる。基板4
の一方の面4a上には、光電変換部2が配置されてい
る。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a perspective view of a semiconductor light receiving element according to the present embodiment. The semiconductor light receiving element 1b is a pin type light receiving element and has a back-illuminated planar structure. The semiconductor light receiving element 1b includes a photoelectric conversion unit 2, a substrate 4, an insulating film 7, an antireflection film 9, an anode electrode 11, a cathode electrode 13, and a metal film 15. The photoelectric conversion unit 2 and the substrate 4 are sequentially arranged in a predetermined axial direction. The substrate 4 can be a semiconductor substrate such as a semi-insulating InP semiconductor substrate. Board 4
The photoelectric conversion unit 2 is arranged on the one surface 4a.

【0051】光電変換部2は、基板4の一方の面4a上
に配置されている。光電変換部2は、第1の実施の形態
と同様に、第1から第3のIII−V族化合物半導体層1
6、18、20を含む。光電変換部2は、その内にp型
半導体領域22およびn型半導体領域25を有する。n
型半導体領域25は、n型半導体領域24と同様に、一
方の面2aから光吸収層に到達するように伸びる。半導
体受光素子1bでは、p型半導体領域22の周囲を囲む
ようにn型半導体領域25が位置している。n型半導体
領域25は、n型ドーパントしてシリコン及び錫の少な
くともいずれかを含む。
The photoelectric conversion section 2 is arranged on one surface 4a of the substrate 4. The photoelectric conversion unit 2 includes the first to third III-V group compound semiconductor layers 1 as in the first embodiment.
6, 18, 20 are included. The photoelectric conversion unit 2 has a p-type semiconductor region 22 and an n-type semiconductor region 25 therein. n
Similar to the n-type semiconductor region 24, the type semiconductor region 25 extends from the one surface 2a to reach the light absorption layer. In the semiconductor light receiving element 1b, the n-type semiconductor region 25 is located so as to surround the p-type semiconductor region 22. The n-type semiconductor region 25 contains at least one of silicon and tin as an n-type dopant.

【0052】光電変換部2の一方の面2a上には、シリ
コン・ナイトライド膜といった絶縁膜5.7が設けられ
ている。絶縁膜5及び7は、n型半導体領域24の位置
に開口部5b及び7bを有する。この開口部5b及び7
bにはカソード電極13が設けられている。また、絶縁
膜5は、p型半導体領域22の位置に開口部5aを有し
ている。また、絶縁膜7は、p型半導体領域22上に位
置する開口部7aを有する。開口部7aは開口部5aの
周縁に沿って位置しているので、開口部5aは開口部5
aと部分的に重なっている。開口部7a上には、アノー
ド電極11が設けられている。アノード電極11は、p
型半導体領域22上に位置している。
An insulating film 5.7 such as a silicon nitride film is provided on one surface 2a of the photoelectric conversion section 2. The insulating films 5 and 7 have openings 5b and 7b at the position of the n-type semiconductor region 24. This opening 5b and 7
A cathode electrode 13 is provided on b. Further, the insulating film 5 has an opening 5 a at the position of the p-type semiconductor region 22. Further, the insulating film 7 has an opening 7 a located on the p-type semiconductor region 22. Since the opening 7a is located along the peripheral edge of the opening 5a, the opening 5a is
It partially overlaps with a. An anode electrode 11 is provided on the opening 7a. The anode electrode 11 is p
It is located on the type semiconductor region 22.

【0053】図8(a)は、半導体受光素子1bを示す平
面図である。この平面図には、アノード電極11および
カソード電極13の形状および配置が示されている。ま
た、図8(b)は、p型半導体領域22およびn型半導体
領域25の形状および配置を示す模式図である。図8
(b)では、電極11および13が破線で描かれている。
FIG. 8A is a plan view showing the semiconductor light receiving element 1b. In this plan view, the shapes and arrangements of the anode electrode 11 and the cathode electrode 13 are shown. Further, FIG. 8B is a schematic diagram showing the shapes and arrangements of the p-type semiconductor region 22 and the n-type semiconductor region 25. Figure 8
In (b), the electrodes 11 and 13 are drawn by broken lines.

【0054】再び図7を参照すると、基板4の一方の面
4b上には、金属膜15が設けられている。金属膜15
は、半導体受光素子1bをパッケージへのボンディング
に役立つ。金属膜15は、p型半導体領域22の位置に
合わせて開口部15aを有している。開口部15aは、
光入射面27を含むように設けられている反射防止膜8
を有する。開口部15aは、光入射方向を規定する軸が
開口部15aおよびp型半導体領域22を通過するよう
に設けられている。アノード電極11に囲まれた領域に
は、反射防止膜8が配置されているけれども、絶縁膜6
は除かれている。故に、この領域は、光入射面として機
能する。反射防止膜9の厚さおよび屈折率は、検出する
光の波長に関連して決定される。
Referring again to FIG. 7, a metal film 15 is provided on one surface 4b of the substrate 4. Metal film 15
Serves to bond the semiconductor light receiving element 1b to the package. The metal film 15 has an opening 15a in alignment with the position of the p-type semiconductor region 22. The opening 15a is
Antireflection film 8 provided so as to include the light incident surface 27
Have. The opening 15a is provided so that the axis defining the light incident direction passes through the opening 15a and the p-type semiconductor region 22. Although the antireflection film 8 is arranged in the region surrounded by the anode electrode 11, the insulating film 6
Are excluded. Therefore, this region functions as a light incident surface. The thickness and refractive index of the antireflection film 9 are determined in relation to the wavelength of light to be detected.

【0055】半導体受光素子1bにおいて、光Bは光入
射面27の反射防止膜9を透過して、それから基板4を
介して光電変換部2に入射する。この光Bは、光吸収層
18において多数の電子正孔対を生成する。生成された
正孔Hは、p型半導体領域22に向けて移動する。生成
された電子Eは、n型半導体領域25に向けて移動す
る。
In the semiconductor light receiving element 1b, the light B passes through the antireflection film 9 on the light incident surface 27 and then enters the photoelectric conversion section 2 through the substrate 4. This light B produces a large number of electron-hole pairs in the light absorption layer 18. The generated holes H move toward the p-type semiconductor region 22. The generated electrons E move toward the n-type semiconductor region 25.

【0056】半導体受光素子1bは、プレーナー構造を
採用すると共にn型半導体領域25を備えているので、
n型電極を設けるために半導体メサを形成する必要がな
い。故に、半導体メサを形成することによる素子特性の
ばらつきが生じないだけでなく、半導体メサを形成した
面上に電極を形成することに起因する歩留まり低下も生
じない。また、半導体受光素子1bは、p型半導体領域
22およびn型半導体領域25が半導体受光素子の一方
の面上に有する構造を備えるので、半絶縁性基板を利用
できる。故に、光信号に対して高速に応答可能な素子が
実現できる。
Since the semiconductor light receiving element 1b adopts the planar structure and includes the n-type semiconductor region 25,
There is no need to form a semiconductor mesa to provide the n-type electrode. Therefore, not only variations in device characteristics due to the formation of the semiconductor mesa do not occur, but also reduction in yield due to formation of electrodes on the surface on which the semiconductor mesa is formed does not occur. Further, since the semiconductor light receiving element 1b has a structure in which the p-type semiconductor region 22 and the n-type semiconductor region 25 are provided on one surface of the semiconductor light receiving element, a semi-insulating substrate can be used. Therefore, an element that can respond to an optical signal at high speed can be realized.

【0057】(第4の実施の形態)図9(a)〜9(c)及び
図10(a)〜10(c)を参照しながら、背面照射型の半
導体受光素子を製造する方法を説明する。図3(a)〜3
(c)を参照しながら説明した製造工程に引き続いて引き
続く工程を実施することにより背面照射型の半導体受光
素子を得ることができるが、この製造方法に限定される
ものではない。
(Fourth Embodiment) With reference to FIGS. 9 (a) to 9 (c) and FIGS. 10 (a) to 10 (c), a method of manufacturing a back-illuminated semiconductor light receiving element will be described. To do. 3 (a) -3
Although the back-illuminated type semiconductor light receiving element can be obtained by performing the steps subsequent to the manufacturing step described with reference to (c), the manufacturing method is not limited to this.

【0058】(絶縁膜形成工程)図9(a)を参照すると、
中間生産物28c上の全面に絶縁膜60を形成する。絶
縁膜60は、後の工程でn型ドーパントを導入するため
のマスクとして利用できる。絶縁膜60は、マスク40
を取り除くことなく、マスク40上に形成される。本実
施の形態では、絶縁膜60は、シリコン・ナイトライド
(SiN)膜といった絶縁性シリコン化合物膜を含むこと
ができる。例えば、SiN膜はプラズマ化学的気相成長
法(CVD)で形成されることができる。反射防止膜が形
成されると、中間生産物28jが得られる。
(Insulating Film Forming Step) Referring to FIG. 9A,
An insulating film 60 is formed on the entire surface of the intermediate product 28c. The insulating film 60 can be used as a mask for introducing an n-type dopant in a later step. The insulating film 60 is the mask 40.
Is formed on the mask 40 without removing the. In this embodiment, the insulating film 60 is made of silicon nitride.
An insulating silicon compound film such as a (SiN) film may be included. For example, the SiN film can be formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (CVD). When the antireflection film is formed, the intermediate product 28j is obtained.

【0059】(n型ドーパント導入工程)図9(b)を参照
すると、半導体多層膜にn型ドーパントを導入してn型
半導体領域を形成する工程を説明する。本実施の形態で
は、n型ドーパントとして錫を用いる。
(N-Type Dopant Introducing Step) Referring to FIG. 9B, a step of introducing an n-type dopant into the semiconductor multilayer film to form an n-type semiconductor region will be described. In this embodiment mode, tin is used as the n-type dopant.

【0060】マスク40に開口部40bと絶縁膜60に
開口部60aとを形成して、マスク62を形成する。マ
スク62は、半導体多層膜において錫を導入する領域を
規定する開口部62aを有する。本実施の形態では、熱
拡散法を採用する。マスク62を備える中間生産物を錫
を含む雰囲気52に晒すと、開口部62aから半導体多
層膜に錫が拡散すると共にマスク62の絶縁膜パターン
が設けられた領域には錫は拡散されない。錫はn型ドー
パントであるので、半導体多層膜中にn型半導体領域6
4が形成される。n型ドーパントは、n型半導体領域6
4がInGaAs半導体層34に到達するように導入さ
れる。n型半導体領域64が形成されると、中間生産物
28kが得られる。
An opening 40b is formed in the mask 40 and an opening 60a is formed in the insulating film 60 to form a mask 62. The mask 62 has an opening 62a that defines a region into which tin is introduced in the semiconductor multilayer film. In the present embodiment, the thermal diffusion method is adopted. When the intermediate product including the mask 62 is exposed to the atmosphere 52 containing tin, tin diffuses from the opening 62a into the semiconductor multilayer film, and tin does not diffuse into the region of the mask 62 where the insulating film pattern is provided. Since tin is an n-type dopant, the n-type semiconductor region 6 is included in the semiconductor multilayer film.
4 is formed. The n-type dopant is used as the n-type semiconductor region 6
4 is introduced so as to reach the InGaAs semiconductor layer 34. When the n-type semiconductor region 64 is formed, the intermediate product 28k is obtained.

【0061】本工程においては、錫蒸気を含む気相から
n型ドーパントを固相拡散により導入している。錫ドー
パントは、錫が添加された溶融InPから供給される。
In this step, the n-type dopant is introduced by solid phase diffusion from the vapor phase containing tin vapor. The tin dopant is supplied from molten InP with tin added.

【0062】(アノード電極形成工程)図9(c)を参照し
ながら、アノード電極を形成する工程を説明する。本実
施の形態では、アノード電極68をリフトオフ法で形成
する。まず、中間生産物28k上の絶縁膜40に開口部
を形成する。この開口部は、p型半導体領域44上に形
成されている。本実施の形態では、開口部は、絶縁膜6
2のほぼ中央に設けられている。次いで、この中間生産
物上にレジスト膜を形成する。このレジスト膜に開口部
を形成して電極パターンを有するレジストマスクを形成
する。このレジストマスク上に、p型半導体領域44に
オーミック接触が形成可能な金属膜を形成する。レジス
トマスクを除去すると、アノード電極54が形成され
る。アノード電極54が形成されると、中間生産物28
mが得られる。
(Anode Electrode Forming Step) The step of forming the anode electrode will be described with reference to FIG. In this embodiment, the anode electrode 68 is formed by the lift-off method. First, an opening is formed in the insulating film 40 on the intermediate product 28k. This opening is formed on the p-type semiconductor region 44. In the present embodiment, the opening is made of the insulating film 6
It is provided almost at the center of 2. Next, a resist film is formed on this intermediate product. An opening is formed in this resist film to form a resist mask having an electrode pattern. A metal film capable of forming ohmic contact with the p-type semiconductor region 44 is formed on the resist mask. When the resist mask is removed, the anode electrode 54 is formed. When the anode electrode 54 is formed, the intermediate product 28
m is obtained.

【0063】(カソード電極形成工程)図10(a)を参照
しながら、カソード電極を形成する工程を説明する。本
実施の形態では、カソード電極70をリフトオフ法で形
成する。中間生産物28m上にレジスト膜を形成する。
このレジスト膜に開口部を形成して電極パターンを有す
るレジストマスクを形成する。本実施の形態では、開口
部は、絶縁膜62に設けられている開口部62aを含む
ように形成される。このレジストマスク上に、n型半導
体領域64にオーミック接触が形成可能な金属膜を形成
する。レジストマスクを除去すると、カソード電極70
が形成される。カソード電極70は、n型半導体領域6
4上に形成されている。カソード電極70が形成される
と、中間生産物28nが得られる。
(Cathode Electrode Forming Step) The step of forming the cathode electrode will be described with reference to FIG. In this embodiment, the cathode electrode 70 is formed by the lift-off method. A resist film is formed on the intermediate product 28m.
An opening is formed in this resist film to form a resist mask having an electrode pattern. In this embodiment, the opening is formed so as to include the opening 62 a provided in the insulating film 62. A metal film capable of forming ohmic contact with the n-type semiconductor region 64 is formed on the resist mask. When the resist mask is removed, the cathode electrode 70
Is formed. The cathode electrode 70 is the n-type semiconductor region 6
4 are formed. When the cathode electrode 70 is formed, the intermediate product 28n is obtained.

【0064】(反射防止膜形成工程)図10(b)を参照す
ると、中間生産物28n上の他方の面(背面)の全面に絶
縁膜72を形成する。絶縁膜72は、半導体受光素子1
bが検知する波長成分の光を透過可能な材料であると共
に、絶縁膜の厚さは半導体受光素子1bが検知する波長
帯に光透過ウインドウを形成するように決定される。絶
縁膜72は、基板30の裏面上に形成される。本実施の
形態では、絶縁膜72は、シリコン・オキシナイトライ
ド(SiON)膜といった絶縁性シリコン化合物膜を含む
ことができる。絶縁膜72は、基板30の裏面から入射
する光に対して反射防止膜として機能する。反射防止膜
が形成されると、中間生産物28pが得られる。
(Antireflection Film Forming Step) Referring to FIG. 10B, the insulating film 72 is formed on the entire other surface (back surface) of the intermediate product 28n. The insulating film 72 is the semiconductor light receiving element 1
In addition to being a material capable of transmitting light of the wavelength component detected by b, the thickness of the insulating film is determined so as to form a light transmission window in the wavelength band detected by the semiconductor light receiving element 1b. The insulating film 72 is formed on the back surface of the substrate 30. In the present embodiment, the insulating film 72 can include an insulating silicon compound film such as a silicon oxynitride (SiON) film. The insulating film 72 functions as an antireflection film for light incident from the back surface of the substrate 30. When the antireflection film is formed, the intermediate product 28p is obtained.

【0065】(裏面メタル形成工程)図10(c)を参照し
ながら、裏面にメタル層を形成する工程を説明する。ま
ず、光入射領域を残して反射防止膜を取り除く。光入射
領域は、p型半導体領域44の位置に合わされている。
つまり、光入射領域の位置は、光入射領域を通過した光
がp型半導体領域44に到達するように決定されてい
る。本実施の形態では、裏面メタルをリフトオフ法で形
成する。中間生産物上にレジスト膜を形成する。このレ
ジスト膜に開口部を形成してボンディングメタルパター
ンを有するレジストマスクを形成する。基板の裏面の全
面にメタル膜を形成する。レジストマスクを除去する
と、裏面メタル層74が形成される。裏面メタル層74
は、当該半導体受光素子をハウジングの搭載部上にボン
ディングするために利用される。
(Backside Metal Forming Step) The step of forming a metal layer on the backside will be described with reference to FIG. First, the antireflection film is removed leaving the light incident region. The light incident region is aligned with the position of the p-type semiconductor region 44.
That is, the position of the light incident region is determined so that the light passing through the light incident region reaches the p-type semiconductor region 44. In the present embodiment, the back surface metal is formed by the lift-off method. A resist film is formed on the intermediate product. An opening is formed in this resist film to form a resist mask having a bonding metal pattern. A metal film is formed on the entire back surface of the substrate. When the resist mask is removed, the back surface metal layer 74 is formed. Back metal layer 74
Is used for bonding the semiconductor light receiving element to the mounting portion of the housing.

【0066】上記の全工程により、半導体受光素子28
qが完成した。半導体受光素子28qは、第3の実施に
形態において説明された半導体受光素子1bと同様に、
背面照射型のpin構造を有する。
Through all the above steps, the semiconductor light receiving element 28
q is completed. The semiconductor light receiving element 28q is similar to the semiconductor light receiving element 1b described in the third embodiment,
It has a back-illuminated pin structure.

【0067】本製造方法によっても、本実施の形態によ
ればプレーナー型半導体受光素子が製造される。つま
り、半導体メサを形成するためのエッチング工程を行う
ことがないので、エッチング量の変動に起因する素子特
性の個体差が生じる可能性がない。また、このエッチン
グ工程において形成される凹部または凹部上に電極を形
成することがないので、半導体受光素子の歩留まりを低
下させる可能性がない。
According to the present embodiment, the planar type semiconductor light receiving element is also manufactured by this manufacturing method. In other words, since the etching process for forming the semiconductor mesa is not performed, there is no possibility of individual differences in device characteristics due to fluctuations in the etching amount. Further, since the recesses formed in this etching step or the electrodes are not formed on the recesses, there is no possibility of lowering the yield of the semiconductor light receiving element.

【0068】(第5の実施の形態)図11は、錫拡散を行
う具体的な方法を示す図面である。本実施の形態では、
液相から気相に提供された錫ドーパントを錫拡散源とし
て利用している。つまり、錫ドーパントは、気相から半
導体部に提供される。錫ドーパントを液相から直接に提
供する方法を採用する場合、半導体部が液相と接触し
て、接触後にも半導体表面に液相部が残留する。この残
留液相部を除去することは容易ではなく、気相から錫ド
ーパントを提供すれば、この除去を行う必要がない。液
相は、SnをInP溶液に溶かしてInP/Sn溶液と
して形成されている。発明者は、気相の錫ドーパントの
濃度(蒸気圧)を制御する必要があると考えており、この
制御のための手法を検討した。発明者は、InP/Sn
溶液にInを加えて燐(P)の蒸気圧と錫(Sn)の蒸気圧
とを調整するという手法を思いついた。InP/Sn溶
液へのIn添加量を増加していくと燐(P)の蒸気圧が上
昇すると共に、錫の蒸気圧が相対的に低くなる。発明者
は、錫拡散に用いるInP/Sn溶液では、SnとIn
とのモル比がSn:In=1:0から1:0.5までの
範囲であることが好ましいこと、さらに、SnとInと
のモル比がSn:In=1:0.65から1:1.3ま
での範囲であると錫が拡散しないことを発見した。
(Fifth Embodiment) FIG. 11 is a view showing a specific method for tin diffusion. In this embodiment,
The tin dopant provided from the liquid phase to the gas phase is used as a tin diffusion source. That is, the tin dopant is provided to the semiconductor part from the gas phase. When the method of directly providing the tin dopant from the liquid phase is adopted, the semiconductor part comes into contact with the liquid phase, and the liquid phase part remains on the semiconductor surface even after the contact. It is not easy to remove this residual liquid phase portion, and if the tin dopant is provided from the gas phase, it is not necessary to perform this removal. The liquid phase is formed as an InP / Sn solution by dissolving Sn in an InP solution. The inventor believes that it is necessary to control the concentration (vapor pressure) of the vapor-phase tin dopant, and studied a method for this control. The inventor is the InP / Sn
I came up with a method of adjusting the vapor pressure of phosphorus (P) and the vapor pressure of tin (Sn) by adding In to the solution. When the amount of In added to the InP / Sn solution is increased, the vapor pressure of phosphorus (P) rises and the vapor pressure of tin becomes relatively low. The inventor has found that in the InP / Sn solution used for tin diffusion, Sn and In
And the molar ratio of Sn: In = 1: 0 to 1: 0.5 is preferable, and the molar ratio of Sn and In is Sn: In = 1: 0.65 to 1: It was discovered that tin did not diffuse in the range up to 1.3.

【0069】図11を参照しながら、錫拡散の具体的な
方法について説明する。錫拡散装置80として、電気炉
82を用いる。電気炉82内には、石英管84が配置さ
れている。石英管84内には、カーボン製の治具86が
配置されている。治具86は、被拡散基板88を収容す
る凹部といった基板収容部86aと、収容部86a上に
配置されている溶液容器部86bとを備える。溶液容器
部86bが基板収容部86a上に配置されると、溶液容
器部86bには、InP固相90bおよびInP/Sn
溶液90aが蓄積されている。基板収容部86aと溶液
容器部86bとの間に空間86cが形成される。基板収
容部86aの底部86eには、複数の貫通孔86dが設
けられている。貫通孔86dの径は、この孔を通して液
体容器部86a内のInP/Sn溶液が被拡散基板88
上に滴下しない程度の大きさである。空間86cは、溶
液容器部86b内の溶液から提供されるIn、P、Sn
を含む蒸気92が満ちている。この蒸気92内のSnが
被拡散基板88の表面から基板内へ固相拡散していく。
図11を参照しながら錫拡散の具体的な方法について説
明したが、錫を気相拡散する方法はこれに限定されるも
のではない。
A specific method of tin diffusion will be described with reference to FIG. An electric furnace 82 is used as the tin diffusion device 80. A quartz tube 84 is arranged in the electric furnace 82. A jig 86 made of carbon is arranged in the quartz tube 84. The jig 86 includes a substrate housing portion 86a such as a recess for housing the diffusion substrate 88, and a solution container portion 86b arranged on the housing portion 86a. When the solution container portion 86b is arranged on the substrate housing portion 86a, the InP solid phase 90b and the InP / Sn are contained in the solution container portion 86b.
The solution 90a is accumulated. A space 86c is formed between the substrate housing portion 86a and the solution container portion 86b. A plurality of through holes 86d are provided in the bottom portion 86e of the substrate housing portion 86a. The diameter of the through hole 86d is such that the InP / Sn solution in the liquid container portion 86a passes through this hole and is the diffusion substrate 88
The size is such that it does not drop on top. The space 86c is provided with In, P, Sn provided from the solution in the solution container portion 86b.
Is filled with steam 92. Sn in the vapor 92 is solid-phase diffused from the surface of the substrate 88 to be diffused into the substrate.
Although the specific method of tin diffusion has been described with reference to FIG. 11, the method of vapor diffusion of tin is not limited to this.

【0070】拡散条件を例示すれば、温度600℃で、
上記の拡散蒸気に数分間(拡散時間)程度晒すことにより
数マイクロメートルの深さの固相拡散が実現される。拡
散中の温度としては、温度500℃以上700℃以下で
あってもよい。
As an example of diffusion conditions, at a temperature of 600 ° C.,
By exposing the above diffusion vapor for several minutes (diffusion time), solid phase diffusion with a depth of several micrometers is realized. The temperature during diffusion may be 500 ° C. or higher and 700 ° C. or lower.

【0071】空間86cは、温度上昇中および温度降下
中には、被拡散基板88から燐(P)が蒸発しないように
十分な燐の蒸気圧が維持される状態に保たれることが好
ましい。この状態は、例えば、基板収容部86a上にI
nP基板で覆うことにより実現される。
The space 86c is preferably kept in a state where a sufficient vapor pressure of phosphorus is maintained so that phosphorus (P) is not evaporated from the substrate 88 to be diffused during the temperature rise and the temperature decrease. This state is, for example, I on the substrate housing portion 86a.
It is realized by covering with an nP substrate.

【0072】発明の詳細な説明において説明した半導体
受光素子はプレーナー構造を備えているけれども、従来
のメサ構造半導体受光素子の特性に同等またはそれ以上
の高速応答特性および暗電流特性が達成された。また、
本実施の形態の半導体受光素子はメサ構造ではないの
で、高歩留まりが達成された。
Although the semiconductor light receiving element described in the detailed description of the invention has a planar structure, a high speed response characteristic and a dark current characteristic equal to or higher than those of the conventional mesa structure semiconductor light receiving element were achieved. Also,
Since the semiconductor light receiving element of this embodiment does not have a mesa structure, a high yield was achieved.

【0073】好適な実施の形態において本発明の原理を
図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から
逸脱することなく配置および詳細において変更され得る
ことは、当業者によって認識される。例えば、n型ドー
パントとして、シリコンを利用できる。シリコンはイオ
ン注入法で導入できる。また、製造工程および素子構造
の詳細は、必要なように変更されることができる。した
がって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る
全ての修正および変更に権利を請求する。
While the principles of the invention have been illustrated and described in the preferred embodiment, those skilled in the art will recognize that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. . For example, silicon can be used as the n-type dopant. Silicon can be introduced by the ion implantation method. Also, the details of the manufacturing process and the device structure can be changed as necessary. We therefore claim all modifications and variations coming within the scope and spirit of the claims.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、素子特性および製
造歩留まりの変動を小さくできる構造を有する半導体受
光素子、および半導体受光素子を製造する方法が提供さ
れた。
As described above, there are provided a semiconductor light receiving element having a structure capable of reducing variations in element characteristics and manufacturing yield, and a method for manufacturing the semiconductor light receiving element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本実施の形態の半導体受光素子の斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor light receiving element of the present embodiment.

【図2】図2(a)は、第1の実施の形態の半導体受光素
子のp型およびn型半導体領域を示す平面面であり、図
2(b)は、アノード電極およびカソード電極を示す平面
図である。
2 (a) is a plan view showing p-type and n-type semiconductor regions of the semiconductor light receiving element of the first embodiment, and FIG. 2 (b) shows an anode electrode and a cathode electrode. It is a top view.

【図3】図3(a)〜3(c)は、半導体受光素子を製造す
るために製造工程を示す図面である。
3 (a) to 3 (c) are views showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図4】図4(a)および4(b)は、半導体受光素子を製
造するために製造工程を示す図面である。
4 (a) and 4 (b) are drawings showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図5】図5(a)および5(b)は、半導体受光素子を製
造するために製造工程を示す図面である。
5 (a) and 5 (b) are drawings showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図6】図6は、半導体受光素子を製造するために製造
工程を示す図面である。
FIG. 6 is a drawing showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図7】図7は、本実施の形態の半導体受光素子の斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of the semiconductor light receiving element of the present embodiment.

【図8】図8(a)は、第1の実施の形態の半導体受光素
子のp型およびn型半導体領域を示す平面面であり、図
8(b)は、アノード電極およびカソード電極を示す平面
図である。
FIG. 8 (a) is a plan view showing p-type and n-type semiconductor regions of the semiconductor light receiving element of the first embodiment, and FIG. 8 (b) shows an anode electrode and a cathode electrode. It is a top view.

【図9】図9(a)〜9(c)は、半導体受光素子を製造す
るために製造工程を示す図面である。
9 (a) to 9 (c) are views showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図10】図10(a)〜10(c)は、半導体受光素子を
製造するために製造工程を示す図面である。
10 (a) to 10 (c) are views showing manufacturing steps for manufacturing a semiconductor light receiving element.

【図11】図11は、錫拡散に用いる電気炉を示す模式
図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an electric furnace used for tin diffusion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b…半導体受光素子、2…光電変換部、4…基
板、6…絶縁膜、8、27…反射防止膜、10、11…
アノード電極、12、13…カソード電極、14、15
…メタル層、16、20…III−V族化合物半導体層、1
8…光吸収層、22…p型半導体層、24、25…n型
半導体層
1a, 1b ... Semiconductor light receiving element, 2 ... Photoelectric conversion part, 4 ... Substrate, 6 ... Insulating film, 8, 27 ... Antireflection film, 10, 11 ...
Anode electrodes, 12, 13 ... Cathode electrodes, 14, 15
... metal layer, 16, 20 ... III-V group compound semiconductor layer, 1
8 ... Light absorption layer, 22 ... P-type semiconductor layer, 24, 25 ... N-type semiconductor layer

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 アノード電極およびカソード電極が設けられた電極面
と、 前記電極面と前記基板との間に設けられIII−V族化合物
半導体を含む光吸収層と、 前記電極面から前記光吸収層に到達するように設けられ
前記アノード電極に接続されたp型半導体領域と、 前記電極面から前記光吸収層に到達するように設けられ
前記カソード電極に接続されたn型半導体領域とを備え
る半導体受光素子。
1. A substrate, an electrode surface on which an anode electrode and a cathode electrode are provided, a light absorbing layer containing a III-V group compound semiconductor provided between the electrode surface and the substrate, and from the electrode surface. A p-type semiconductor region provided so as to reach the light absorption layer and connected to the anode electrode, and an n-type semiconductor region provided so as to reach the light absorption layer from the electrode surface and connected to the cathode electrode A semiconductor light receiving element comprising:
【請求項2】 プレーナー型の半導体受光素子であっ
て、 一対の面を有する基板と、 前記基板の前記一対の面のうちの一方の面上に設けられ
たIII−V族化合物半導体を含む光吸収層と、 前記光吸収層上に設けられたIII−V族化合物半導体層
と、 前記III−V族化合物半導体層上に設けられたアノード電
極と、 前記III−V族化合物半導体層上に設けられたカソード電
極と、 前記光吸収層に到達するように前記III−V族化合物半導
体層内に設けられ前記アノード電極に接続されたp型半
導体領域と、 前記光吸収層に到達するように前記III−V族化合物半導
体層内に設けられ前記カソード電極に接続されたn型半
導体領域とを備える半導体受光素子。
2. A planar type semiconductor light receiving element, comprising: a substrate having a pair of surfaces; and a light including a III-V group compound semiconductor provided on one surface of the pair of surfaces of the substrate. Absorption layer, III-V compound semiconductor layer provided on the light absorption layer, an anode electrode provided on the III-V compound semiconductor layer, provided on the III-V compound semiconductor layer A cathode electrode, a p-type semiconductor region provided in the III-V compound semiconductor layer to reach the light absorption layer and connected to the anode electrode, and the p-type semiconductor region to reach the light absorption layer. A semiconductor light receiving element, comprising: an n-type semiconductor region provided in a III-V group compound semiconductor layer and connected to the cathode electrode.
【請求項3】 前記n半導体領域はドーパントとして錫
及びシリコンの少なくともいずれかを含む、請求項1ま
たは請求項2に記載の半導体受光素子。
3. The semiconductor light receiving element according to claim 1, wherein the n semiconductor region contains at least one of tin and silicon as a dopant.
【請求項4】 前記基板は半絶縁性III−V族化合物基板
を含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の半導
体受光素子。
4. The semiconductor light receiving element according to claim 1, wherein the substrate includes a semi-insulating III-V group compound substrate.
【請求項5】 前記基板は半絶縁性InP基板を含み、 前記光吸収層はInGaAs半導体層およびInGaA
sP半導体層の少なくともいずれか一方を含む、請求項
1から請求項4のいずれかに記載の半導体受光素子。
5. The substrate includes a semi-insulating InP substrate, and the light absorption layer is an InGaAs semiconductor layer and InGaA.
The semiconductor light receiving element according to claim 1, comprising at least one of the sP semiconductor layers.
【請求項6】 反射防止膜を更に備え、 前記光吸収層は、前記反射防止膜と前記基板との間に位
置している、請求項1から請求項5のいずれかに記載の
半導体受光素子。
6. The semiconductor light receiving element according to claim 1, further comprising an antireflection film, wherein the light absorption layer is located between the antireflection film and the substrate. .
【請求項7】 反射防止膜を更に備え、 前記基板は、前記反射防止膜と前記光吸収層との間に位
置している、請求項1から請求項5のいずれかに記載の
半導体受光素子。
7. The semiconductor light receiving element according to claim 1, further comprising an antireflection film, wherein the substrate is located between the antireflection film and the light absorption layer. .
【請求項8】 半導体受光素子を製造する方法であっ
て、 複数のIII−V族化合物半導体層を半絶縁性基板上に成長
して半導体多層膜部を形成する工程を備え、前記半導体
多層膜部は、該III−V族化合物半導体層のうちの一半導
体層が光吸収層を構成するように設けられており、 前記半導体多層膜部にn型ドーパントを導入してn型半
導体領域を形成する工程を備え、該n型半導体領域は前
記光吸収層に到達しており、 前記半導体多層膜部にp型ドーパントを導入してp型半
導体領域を形成する工程を備え、該p型半導体領域は前
記光吸収層に到達しており、 前記n型半導体領域上にカソード電極を形成する工程
と、 前記p型半導体領域上にアノード電極を形成する工程と
を備える方法。
8. A method for manufacturing a semiconductor light receiving device, comprising the step of growing a plurality of III-V group compound semiconductor layers on a semi-insulating substrate to form a semiconductor multilayer film portion. Part is provided so that one semiconductor layer of the III-V compound semiconductor layer constitutes a light absorption layer, and an n-type dopant is introduced into the semiconductor multilayer film part to form an n-type semiconductor region. And a step of forming a p-type semiconductor region by introducing a p-type dopant into the semiconductor multilayer film portion, the n-type semiconductor region reaching the light absorption layer. Reaching the light absorption layer, the method comprising forming a cathode electrode on the n-type semiconductor region, and forming an anode electrode on the p-type semiconductor region.
【請求項9】 前記n型半導体領域を形成する前記工程
は、錫を気相から熱拡散することにより前記n型半導体
領域を形成する工程を含む、請求項8に記載の方法。
9. The method of claim 8, wherein the step of forming the n-type semiconductor region comprises forming the n-type semiconductor region by thermally diffusing tin from the vapor phase.
【請求項10】 n型半導体領域を形成する前記工程で
は、InP/Sn溶液から気相に提供される錫ドーパン
トを熱拡散することにより前記n型半導体領域を形成す
るものであって、前記InP/Sn溶液はSnとInと
のモル比がSn:In=1:0から1:0.5までの範
囲である、請求項9に記載の方法。
10. In the step of forming an n-type semiconductor region, the n-type semiconductor region is formed by thermally diffusing a tin dopant provided in a vapor phase from an InP / Sn solution. 10. The method according to claim 9, wherein the / Sn solution has a Sn: In molar ratio in the range of Sn: In = 1: 0 to 1: 0.5.
【請求項11】 前記n型半導体領域を形成する前記工
程は、イオン注入法でシリコンを導入することにより前
記n型半導体領域を形成する工程を含む、請求項8に記
載の方法。
11. The method of claim 8, wherein the step of forming the n-type semiconductor region includes the step of forming the n-type semiconductor region by introducing silicon by an ion implantation method.
【請求項12】 前記基板は半絶縁性InP基板を含
み、 前記光吸収層はInGaAs半導体層およびInGaA
sP半導体層の少なくともいずれか一方を含む、請求項
8から請求項11のいずれかに記載の方法。
12. The substrate includes a semi-insulating InP substrate, and the light absorption layer is an InGaAs semiconductor layer and InGaA.
The method according to claim 8, comprising at least one of the sP semiconductor layers.
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