JP2009049043A - 受光装置及び同装置を有する光ピックアップ装置及び同装置を有する光ディスク装置及び受光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトダイオードの寄生容量を低減することによって、フォトダイオードの出力信号にノイズが生じることを抑制可能とした受光装置及び同装置を有する光ピックアップ装置及び同装置を有する光ディスク装置及び受光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置を製造する際に、エッチング停止膜を分離層上で予め分断しておくこととした。
【選択図】図３

Description

本発明は、受光装置及び同装置を有する光ピックアップ装置及び同装置を有する光ディスク装置及び受光装置の製造方法に関するものであり、特に、受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置及び光ピックアップ装置及び光ディスク装置及び受光装置の製造方法に関するものである。

従来より、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）やＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk Recordable）等の光ディスクへのデータの書込みや、光ディスクからのデータの読出し等を行う光ディスク装置が広く知られている。

光ディスク装置は、光ディスクへデータ書込み用のレーザ光を照射する他、光ディスクへ照射したデータ読出し用のレーザ光の反射光を受光して、受光した光のレベルに応じたデータ信号を出力する光ピックアップと、この光ピックアップから出力されるデータ信号に対して所定の信号処理を施すことにより、データ信号をディスプレイ装置等で再生可能な信号に加工する信号処理回路とを備えている。

この光ディスク装置では、光ディスクへデータの書込みを行う場合や、光ディスクからデータの読出しを行う場合、光ディスク上の所望のトラックへ向けて、正確に位置合わせ（トラッキング制御やフォーカス制御）したレーザ光を照射する必要がある。

そのため、光ディスク装置の光ピックアップ装置には、受光領域が複数に分割されたフォトダイオードを備えた受光装置が設けられており、複数に分割された各受光領域で受光したレーザ光の各レベルに基づいて、トラッキングの誤差やフォーカスの誤差を検出するプッシュプル法を用いて、トラッキング制御やフォーカス制御を行っていた（たとえば、特許文献１参照。）。

図１０は、受光装置が備えるフォトダイオードの受光領域部分を示す平面図である。この図１０に示すように、受光装置が備えるフォトダイオード１００は、その受光領域１１１が分離層１１２により第一受光領域１１１ａ、第二受光領域１１１ｂ、第三受光領域１１１ｃ、第四受光領域１１１ｄという四つの受光領域に分割されており、各受光領域１１１ａ〜ｄ毎に受光したレーザ光のレベルに応じた信号を、受光装置が備える演算回路（図示略）へそれぞれ出力するように構成されている。

図１０中の符号１１３は、後述の第二の層間絶縁膜、符号１１４は、後述のエッチング停止膜である。

ここで、受光装置の製造工程について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、受光装置におけるフォトダイオード１００部分の製造工程を示す断面図であり、図１２は、図１１におけるＡ−Ａ´線による断面図である。

この受光装置を製造する際には、図示しない同一の半導体基板上にフォトダイオード１００、上記演算回路を構成するＭＯＳトランジスタやポリシリコン抵抗等の半導体素子を同時に形成するが、ここでは、フォトダイオード１００部分の形成工程を中心に説明する。

まず、図１１に示すように、半導体基板（図示略）上にＰ型の不純物を含有させたＰ型エピタキシャル層１２１を形成し、次に、Ｐ型エピタキシャル層１２１上に、Ｎ型の不純物を含有させたＮ型エピタキシャル層１２２を形成する。

次に、フォトダイオード１００と他の半導体装置との境界部分、及び、受光領域の分割部分におけるＮ型エピタキシャル層１２２へ、選択的にＰ型の不純物を比較的高濃度にイオン注入することによって、フォトダイオード１００と他の半導体素子とを分離する素子分離領域１２３と、フォトダイオード１００の受光領域１１１ａを複数に分割する分離層１１２とを形成する。

次に、素子分離領域１２３の上面を被覆するようにＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）法を用いて、素子分離用の酸化膜１２４を形成し、その後、これらの上面に第一の層間絶縁膜１２５を形成する。

次に、後にフォトダイオード１００の受光領域となる部分の上方における第一の層間絶縁膜１２５の表面に、エッチング停止膜１１４を形成する。

このとき、形成するエッチング停止膜１１４は、次工程において形成する第二の層間絶縁膜１１３（図１０、図１２参照。）をエッチングしてフォトダイオード１００の受光用開口部１２６（図１２参照。）を形成する際に、エッチングストッパとして機能するものであり、通常、受光装置を構成するフォトダイオード１００以外の半導体素子の導電部材（例えば、ポリシリコン抵抗等。）を形成する工程において、同一の導電部材により同時形成される。

また、このエッチング停止膜１１４は、受光用開口部１２６を形成する際のエッチング時における位置ズレを考慮して、受光領域１１１よりも広い領域となるように形成する。

次に、図１２に示すように、エッチング停止膜１１４及び第一の層間絶縁膜１２５上に、比較的厚い第二の層間絶縁膜１１３を形成した後、受光領域１１１上の第二の層間絶縁膜１１３をドライエッチングにより除去し、最後に、受光領域１１１上のエッチング停止膜１１４と第一の層間絶縁膜１２５とを順次ウエットエッチングにより除去することによって、受光用開口部１２６を形成して受光装置のフォトダイオード部分を形成していた。
特開２００５−２９３６３６号公報

ところが、上記従来の光ディスク装置における光ピックアップ装置の受光装置では、図１０及び図１２に示すように、第一の層間絶縁膜１２５と第二の層間絶縁膜１１３との間に、受光用開口部１２６を囲むように環状のエッチング停止膜１１４が埋め殺し状態で残存していたため、図１３に示すように、Ｎ型エピタキシャル層１２２とエッチング停止膜１１４との間に寄生容量Ｃ１、Ｃ２が形成されると共に、寄生容量Ｃ１と寄生容量Ｃ２との間に寄生抵抗Ｒ１が形成されてしまい、その結果、フォトダイオード１００の出力信号にノイズが生じてしまい、トラッキング制御及びフォーカス制御を精度よく行えなくなるおそれがあった。

すなわち、上記したフォトダイオードでは、図１０に示すように、受光領域１１１におけるＮ型エピタキシャル層１２２に分離層１１２を設けて受光領域を分割して、受光用開口部１２６内に、第一のフォトダイオードＤ１と第二のフォトダイオードＤ２が形成されており、その等価回路が、図１３（ａ）に示す回路となるように設計されている。

そして、この受光装置では、第一のフォトダイオードＤ１で受光した反射光のレベルに応じた信号を第一のフォトダイオードのカソードから演算回路へ出力し、第二のフォトダイオードＤ２で受光した反射光のレベルに応じた信号を第二のフォトダイオードＤ２のカソードから演算回路へ出力するように設計されている。

しかし、実際には、上記のようにフォトダイオード１００部分に、寄生容量Ｃ１、Ｃ２及び寄生抵抗Ｒ１が形成されているため、フォトダイオード１００部分の実際の等価回路は、図１３（ｂ）に示すような構成となっている。

このように、分離された第一のフォトダイオードＤ１のカソードと、第二のフォトダイオードＤ２のカソードとが寄生容量Ｃ１、Ｃ２と寄生抵抗Ｒ１とを介して接続されると、フォトダイオード１００の寄生容量が増大することとなり、その結果、フォトダイオード１００の出力信号にノイズが生じて、トラッキング制御及びフォーカス制御を精度よく行えなくなるおそれがあった。

そこで、請求項１に係る本発明では、受光領域を複数の領域に分割する分離層を備えたフォトダイオード上に、第一の層間絶縁膜を形成する第一成膜工程と、前記受光領域上の前記第一の層間絶縁膜表面に、前記受光領域よりも広い領域を有する導電性を備えたエッチング停止膜を形成する第二成膜工程と、前記エッチング停止膜上に、第二の層間絶縁膜を形成する第三成膜工程と、前記受光領域上の前記第二の層間絶縁膜と前記エッチング停止膜と前記第一の層間絶縁膜とを順次エッチングにより除去して受光用開口部を形成するエッチング工程と、を有する受光装置の製造方法において、前記エッチング工程は、前記エッチング停止膜を前記分離層上で分断する工程を有することとした。

また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載の受光装置の製造方法において、前記エッチング停止膜の分断領域の下方位置における前記第一の層間絶縁膜に、前記分断領域よりも広い領域を有するエッチング停止膜を形成する工程を有することを特徴とする。

また、請求項３に係る本発明では、請求項１又は請求項２に記載の受光装置の製造方法において、前記エッチング停止膜は、遮光性を有することを特徴とする。

また、請求項４に係る本発明では、受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置において、前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることとした。

また、請求項５に係る本発明では、受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置において、前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることとした。

また、請求項６に係る本発明では、受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において、前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることとした。

本発明では、受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置を製造する際に、エッチング停止膜を分離層上で予め分断しておくこととしたため、フォトダイオードの寄生容量を低減することができ、その結果、フォトダイオードの出力信号にノイズが生じることを抑制することができる。

以下本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態では、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に記録されているデータを再生する光ディスク装置を例に挙げて説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではなく、受光領域が複数に分割されたフォトダイオードを有する受光装置を備えた光ピックアップ装置により、光ディスクからのデータの読出しや光ディスクへのデータの書込みを行う任意の光ディスク装置に対して適用することができるものである。

（光ディスク装置の説明）
図１は、本実施形態に係る光ディスク装置１を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態に係る光ディスク装置１は、光ピックアップ装置３と、ＲＦ（Radio Frequency）アンプ４と、ＡＤＣ（アナログ／ディジタルコンバータ）５と、システムコントローラ７と、信号処理回路６と、Ｉ／Ｆ９と、操作部８とを備えている。

光ピックアップ装置３は、光ディスク装置１へレーザ光を照射する照射部と、照射したレーザ光が光ディスク装置１に反射した反射光を受光する受光部とを備えている。

そして、この光ピックアップ装置３は、光ディスク２の径方向を光ディスクの内周側から外周側へ向けて移動しながら、回転する光ディスク２へデータ読出し用のレーザ光を照射すると共に、そのレーザ光が光ディスク２に反射した反射光を受光して、受光した反射光のレベルに応じた信号をＡＤＣ５へ出力装置である。

ＡＤＣ５は、光ピックアップ装置３から入力されるアナログの信号をディジタルのデータ信号に変換して信号処理回路６へ出力する回路である。

信号処理回路６は、システムコントローラ７から入力されるコマンドに基づいて動作して、ＡＤＣ５から入力されるデータ信号に対して所定の信号処理を施すことにより、所定フォーマットでエンコードされて光ディスク２に記録されているデータを所定のデータ長毎に順次でデコードしてＩ／Ｆ９へ出力する回路である。

Ｉ／Ｆ９は、信号処理回路６から入力される再生信号をディスプレイ装置やスピーカ等の装置へ出力するインターフェースである。

システムコントローラ７は、光ディスク装置１全体の動作を統括制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とを備え、ユーザが操作部８を操作したときに、操作部８から入力される制御信号に基づいて、ＣＰＵがＲＯＭに記憶している各種プログラムから制御信号に対応したプログラムを読出し、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、データの再生、停止、早送り、巻き戻し等を信号処理回路６に行わせる装置である。

操作部８は、光ディスク装置１を動作させるためにユーザが操作する複数の操作スイッチを備えており、ユーザの操作に対応した制御信号をシステムコントローラ７へ出力するものである。

そして、この光ディスク装置１は、上記のようにして光ディスク２からデータを読出し、そのデータを内部でデコードしてディスプレイ装置やスピーカ等へ出力することによってデータの再生を行う。

また、この光ディスク装置１の光ピックアップ装置３は、上記受光部とは別に、図２に示すような受光領域が複数の領域に分割されたフォトダイオード（以下、「分割フォトダイオード」という。）１１と、この分割フォトダイオード１１から出力される信号に基づいて、上記照射部が照射するレーザ光の照射方向等の誤差分を演算する演算回路（図示略。）とを備えた受光装置が設けられている。

そして、光ディスク装置１では、分割フォトダイオード１１の分割された各受光領域１４ａ〜１４ｄで受光した反射光のレベルに応じた各信号に基づいて、演算回路が照射部から照射されているレーザ光のトラッキング誤差及びフォーカス誤差を演算し、その演算結果を示すトラッキング誤差信号とフォーカス誤差信号とが光ピックアップ装置３からシステムコントローラ７へ出力される。

システムコントローラ７は、光ピックアップ装置３から入力されるトラッキング誤差信号及びフォーカス誤差信号に含まれる誤差成分を打ち消すような駆動信号を光ピックアップ装置３へフィードバックして、光ピックアップ装置３のトラッキング制御及びフォーカス制御を行うことにより、光ピックアップ装置３から光ディスク２へ照射するデータ読出し用のレーザ光を、再生するデータが記録されているトラックに精度よく位置合わせするように構成されている。

（光ピックアップ装置における受光装置の説明）
本実施形態の光ピックアップ装置３が備える受光装置における分割フォトダイオード１１部分は、図２に示すような構成をしている。図２は、本実施形態に係る受光装置の分割フォトダイオード部分を受光用開口部側から見た平面図である。

図２に示すように、この分割フォトダイオード１１は、受光領域１４を第一受光領域１４ａ、第二受光領域１４ｂ、第三受光領域１４ｃ、第四受光領域１４ｄという複数の受光領域に分割する分離層１５を備えている。図中の符号１２は、受光装置の上部を構成する比較的厚い第二の層間絶縁膜であり、符号１３は、受光領域１４上の第二の層間絶縁膜１２等に穿孔して形成した受光用開口部であり、符号１６ａ〜１６ｄは、受光用開口部１３を形成した後に分割フォトダイオード１１の内部に残存した導電性の第二エッチング停止膜であり、符号２７ｂは後述の第一エッチング停止膜である。

特に、本実施形態の分割フォトダイオード１１では、図２に示すように、当該分割フォトダイオード１１の内部に残存する各第二エッチング停止膜１６ａ〜１６ｄ同士が分離層１５上で導通しないように、それぞれ分割形成されているため、分割フォトダイオード１１に、第二エッチング停止膜１６ａ〜１６ｄに起因した寄生容量により、分割フォトダイオード１１の出力信号にノイズが生じることを可及的に抑制することができる。

ここで、本実施形態に係る分割フォトダイオード１１の立体構造と、寄生容量の発生が防止されるしくみについて、図３を参照して説明する。図３は、図２のＢ−Ｂ´線における分割フォトダイオード１１部分の一部断面を示す説明図である。

図３に示すように、本実施形態における分割フォトダイオード１１は、半導体基板（図示略。）上に設けられたＰ型の不純物を含有するＰ型エピタキシャル層２１と、このＰ型エピタキシャル層２１上に設けられたＮ型の不純物を含有するＮ型エピタキシャル層２２とのＰＮ接合により形成されたダイオードを備えており、このダイオードは、Ｐ型の不純物を比較的高濃度に含有する帯状の分離層１５によって分割されている。なお、実際には、分割フォトダイオード１１の受光領域１４表面に、反射防止膜が設けられるが、ここでは省略している。

すなわち、この分割フォトダイオード１１では、図３に示すように、受光領域１４が分離層１５によって第一受光領域１４ａと第四受光領域１４ｄという二つの領域に分割されて、第一のフォトダイオードＤ１と第二のフォトダイオードＤ２といいう二つのフォトダイオードが形成される。なお、図中の符号２４はＰ型の素子分離領域であり、符号２５は素子分離用の酸化膜である。

また、この受光装置では、分割フォトダイオード１１上に、第一の層間絶縁膜２６と、導電性を有する第二エッチング停止膜１６（図６参照。）と、第二の層間絶縁膜１２とを順次積層し、受光領域１４（１４ａ、１４ｄ）上の各膜に穿孔して形成した受光用開口部１３を備えている。

特に、この分割フォトダイオード１１では、受光用開口部１３を穿孔する際に、第二エッチング停止膜１６を分離層１５上で分断することによって、第二エッチング停止膜１６を左側の第二エッチング停止膜１６ａと右方の第二エッチング停止膜１６ｄとに分割して残存させるようにしている。なお、図中の符号２７ａ，２７ｂは、第二エッチング停止膜１６を分断する際のエッチングがＮ型エピタキシャル層２２にまで達してしまうことを防止する第一エッチング停止膜である。

このように、本実施形態の分割フォトダイオード１１では、受光用開口部１３を形成する際の穿孔によって残存した第二エッチング停止膜１６ａ、１６ｄが分離層１５上で分断され、当該分断された第二エッチング停止膜１６ａ、１６ｄ同士が電気的に絶縁された状態で、複数に分割形成されているため、左側の第二エッチング停止膜１６ａとＮ型エピタキシャル層２２との間と、右側の第二エッチング停止膜１６ｄとＮ型エピタキシャル層２２との間とに、寄生容量Ｃ１、Ｃ２が生じたとしても、分割フォトダイオード１１の出力信号にこれらの寄生容量Ｃ１、Ｃ２に起因したノイズが生じることがない。

すなわち、本実施形態の受光装置では、分割フォトダイオード１１部分において、第二エッチング停止膜１６が分離層１５上で分断されているので、分割フォトダイオード１１の等価回路は、図４に示すような回路となり、第一のフォトダイオードＤ１のカソードと、第二のフォトダイオードＤ２のカソードとの間が、従来のフォトダイオードのように寄生容量を介して接続されることがなく、確実に切断されるので、分割フォトダイオード１１の出力信号に寄生容量Ｃ１、Ｃ２に起因したノイズが生じることがない。

（受光装置の製造方法の説明）
次に、上記構造の受光装置の製造方法について、図５〜図７を参照して説明する。図５〜図７は、本実施形態に係る受光装置の製造工程を示す説明図である。

本実施形態の受光装置を製造する場合、同一の半導体基板上に分割フォトダイオード１１を形成すると同時に、演算回路を構成するパイポーラトランジスタやＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタ、ポリシリコン抵抗等の他の半導体素子も同時形成して受光装置を製造するが、ここでは、分割フォトダイオード１１の形成工程を中心に説明することとし、他の半導体素子の形成工程については、図示を省略して説明することとする。また、以下の説明では、分割フォトダイオード１１の反射防止膜形成工程は省略して説明する。

この受光装置を製造する際には、まず、結晶方位が１００のＰ型のＳｉ（シリコン）基板（図示略）を用意する。

次に、図５に示すように、Ｓｉ基板上における分割フォトダイオード１１の形成領域にエピタキシャル法を用いて分割フォトダイオード１１のアノードとなるＰ型エピタキシャル層２１を形成する。

次に、Ｐ型エピタキシャル層２１の表面にエピタキシャル法を用いて、分割フォトダイオード１１のカソードとなるＮ型エピタキシャル層２２を形成する。

次に、各半導体素子の形成領域の境界部分におけるＮ型エピタキシャル層２２の表面に、ＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）法を用いて、素子分離用の酸化膜（以下「ＬＯＣＯＳ」という。）２５を選択的に形成する。

次に、このＬＯＣＯＳ２５を介して、ＬＯＣＯＳ２５下方のＮ型エピタキシャル層２２へ、Ｐ型の不純物を比較的高濃度にイオン注入することによりＰ型の素子分離領域２４を形成する。このとき同時に、受光領域１４を分割する部分におけるＮ型エピタキシャル層２２にも選択的にＰ型の不純物を比較的高濃度にイオン注入することによって、分離層１５を形成する。その後、後に分割フォトダイオード１１の受光領域１４となる部分のＮ型エピタキシャル層２２表面に反射防止膜（図示略）を形成する。

次に、Ｎ型エピタキシャル層２２及びＬＯＣＯＳ２５の上面に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により酸化シリコン膜を形成することにより、受光領域１４を複数の領域に分割する分離層１５を備えた分割フォトダイオード１１上に、第一の層間絶縁膜２６を形成する。

その後、後に第二エッチング停止膜１６を分断する部分となる分離層１５上の第一の層間絶縁膜２６に、開口を形成した後、その開口内に第一エッチング停止膜２７a、２７ｂを順次形成する。なお、ここでは、第一エッチング停止膜２７a、２７ｂを二層（二枚）設けるようにしているが、第一エッチング停止膜の枚数はこれに限定するものではなく、少なくとも一枚以上設ければよい。

このとき第一エッチング停止膜２７a、２７ｂを形成する工程は、同一Ｓｉ基板上に形成するＭＯＳトランジスタのゲート電極をポリシリコンにより形成する工程、ＰＮＰ型又はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタのエミッタ電極をポリシリコンにより形成する工程、受動素子であるポリシリコン抵抗を形成する工程、配線を金属等の導体により形成する工程等を兼用することができる。

すなわち、この第一エッチング停止膜２７a、２７ｂは、当該受光装置と同一Ｓｉ基板上に形成される他の半導体素子の形成工程において使用されるポリシリコン等の導体により構成しており、好ましくは、次に形成する第二エッチング停止膜１６よりもエッチングレートが低く、少なくとも可視光を遮光可能な遮光性を有する部材により構成する。ここでは、同一Ｓｉ基板上に形成するＭＯＳトランジスタのゲート電極を遮光性と導電性を有するポリシリコンにより形成する際に、同じポリシリコンにより、同時に第一エッチング停止膜２７aを形成し、同一Ｓｉ基板上にポリシリコン抵抗を遮光性と導電性を有するポリシリコンにより形成する際に、同じポリシリコンにより、同時に第一エッチング停止膜２７ｂを形成する。

また、このとき形成する第一エッチング停止膜２７a、２７ｂは、次に形成する第二エッチング停止膜１６の分断領域よりも広い領域となるように形成する
こうして、次に形成する第二エッチング停止膜１６の分断領域下方における第一の層間絶縁膜２６中に、第二エッチング停止膜１６の分断領域よりも広い領域を有し、第二エッチング停止膜１６よりもエッチングレートの低い第一エッチング停止膜２７a、２７ｂを形成するのである。

次に、図６に示すように、受光領域１４上の第一の層間絶縁膜２６及び第一エッチング停止膜２７ｂの表面に、受光領域１４よりも広い領域を有する導電性を備えた第二エッチング停止膜１６を形成する。

ここで、この第二エッチング停止膜１６は、当該受光装置と同一のＳｉ基板上に形成する他の半導体素子の形成工程において、遮光性と導電性を備えたポリシリコン等の膜を形成する際に、同じポリシリコンにより、同時に形成する。

その後、図７に示すように、第一の層間絶縁膜２６上に、ＣＶＤにより比較的厚い第二の層間絶縁膜１２を形成した後、この第二の層間絶縁膜１２の表面に、受光用開口部１３を形成するための所定のパターニングを施したレジストマスクを形成する。

特に、このとき形成するレジストマスクは、分割フォトダイオード１１の受光領域上、及び、第二エッチング停止膜１６の分断領域上の第二の層間絶縁膜１２表面だけを露出させるようにパターニングしておく。

次に、上記レジストマスクを用いたドライエッチングを行うことにより、分割フォトダイオード１１の受光領域１４上、及び、第二エッチング停止膜１６の分断領域上の第二の層間絶縁膜１２を除去することによって、第二エッチング停止膜１６の表面を露出させる。

次に、ウエットエッチングにより、表面が露出している部分のみ第二エッチング停止膜１６を除去することによって、受光領域１４上の第二エッチング停止膜１６を除去すると共に、分断領域の第二エッチング停止膜１６を除去することによって、分断領域で第二エッチング停止膜１６を分断する。

このようにウエットエッチングを行うことによって、第二エッチング停止膜１６を分離層１５上で分断するのである。

その後、さらにウエットエッチングを行うことにより、受光領域１４上の第一の層間絶縁膜２６を除去して、受光領域１４におけるＮ型エピタキシャル層２２上に形成されている図示しない反射防止膜を露出させる。

上記のように、受光領域１４上の第二の層間絶縁膜１２と第二エッチング停止膜１６と第一の層間絶縁膜２６とを順次ドライエッチングとウエットエッチングにより除去することによって、図３に示すような形状の受光用開口部１３を形成して、受光装置が完成する。

このように、本実施形態に係る受光装置の製造方法では、受光用開口部１３を形成する際のエッチング工程において、第二エッチング停止膜１６を分離層１５上で分断するため、第一のフォトダイオードＤ１のカソードと第二のフォトダイオードＤ２のカソードとが完全に分断されるので（図４参照。）、残存する第二エッチング停止膜１６ａ〜１６ｄによる寄生容量に起因して、分割フォトダイオード１１の出力信号にノイズが生じることを可及的に抑制することができる。

さらに、この製造方法では、第二エッチング停止膜１６の分断領域の下方における第一の層間絶縁膜２６に、分断領域よりも広い領域を有し、第二エッチング停止膜１６よりもエッチングレートの低いエッチング停止膜を形成しているため、分断領域における第二エッチング停止膜１６を除去する際のエッチングがＮ型エピタキシャル層２２まで達することがなく、分割フォトダイオード１１の受光特性を劣化させることがない。

しかも、第一エッチング停止膜２７ａ、２７ｂ及び第二エッチング停止膜１６は、共に、遮光性を有する部材により構成しているため、受光用開口部１３を取り囲む第一の層間絶縁膜２６及び第二の層間絶縁膜１２を介して、分割フォトダイオード１１の受光領域へ不必要な光が入射することを防止できるので、分割フォトダイオード１１の受光精度が向上し、この受光装置を備えた光ディスク装置１のトラッキング制御及びフォーカス制御の精度が向上する。

（受光装置の変形例の説明）
次に、受光装置及びその製造方法の変形例について説明する。図８及び図９は、本実施形態に係る受光装置のフォトダイオード部分の変形例を示す平面図である。

本発明によれば、図８に示すように第二エッチング停止膜１６を形成することによっても、上記した実施形態の受光装置と同様に、分割フォトダイオード１１の出力信号にノイズが生じることを抑制することができる。

すなわち、第一の層間絶縁膜２６を形成する際に、図５に示すようにＮ型エピタキシャル層２２の表面に第一の層間絶縁膜２６を形成した後、図８に示すように、第一の層間絶縁膜２６の分断領域部分が凹状となるようにパターニングを施した第一の層間絶縁膜２６を形成する。

その後、図７に示すように、第一の層間絶縁膜２６上に比較的厚い第二の層間絶縁膜１２を形成する。

そして、受光用開口部１３を形成する形成する際には、分割フォトダイオード１１の受光領域１４上における第二の層間絶縁膜１２表面部分のみが露出するように、受光領域１４と略同形状の矩形状の開口を備えたレジストマスクを第二の層間絶縁膜１２の表面に形成する。

このとき、レジストマスクにパターニングする矩形状の開口の内周が、平面視において、第二エッチング停止膜１６に形成された凹状部分の最も内側に切れ込んだ部分よりも外側となるようにパターニングを施す。

このようにパターニングを施したレジストマスクを用いて、ドライエッチングとウエットエッチングにより、第二の層間絶縁膜１２、第二エッチング停止膜１６、第一の層間絶縁膜２６を順次除去することによっても、残存する第二エッチング停止膜１６を、図９に示すように、分離層１５上で確実に分断して、複数（ここでは、四つ）の第二エッチング停止膜１６ａ〜１６ｄに分割形成することができ、その結果、図３に示した分割フォトダイオード１１と同様に、分割フォトダイオード１１の出力信号にノイズが生じることを可及的に抑制することができるようになる。

本実施形態に係る光ディスク装置を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の分割フォトダイオード部分を示す平面図である。 本実施形態に係る受光装置の分割フォトダイオード部分の一部断面を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の分割フォトダイオードの等化回路を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の製造工程を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の製造工程を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の製造工程を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置の製造工程の変形例を示す説明図である。 本実施形態に係る受光装置のフォトダイオード部分の変形例を示す平面図である。 従来の受光装置の分割フォトダイオード部分を示す平面図である。 従来の受光装置の分割フォトダイオード部分を示す部分断面図である。 従来の受光装置の分割フォトダイオード部分を示す説明図である。 従来の受光装置の分割フォトダイオードの等価回路を示す説明図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
１１ 分割フォトダイオード
１４ 受光領域
２７a、２７ｂ 第一エッチング停止膜
１６ 第二エッチング停止膜
１３ 受光用開口部

Claims (6)

1. 受光領域を複数の領域に分割する分離層を備えたフォトダイオード上に、第一の層間絶縁膜を形成する第一成膜工程と、
   前記受光領域上の前記第一の層間絶縁膜表面に、前記受光領域よりも広い領域を有する導電性を備えたエッチング停止膜を形成する第二成膜工程と、
   前記エッチング停止膜上に、第二の層間絶縁膜を形成する第三成膜工程と、
   前記受光領域上の前記第二の層間絶縁膜と前記エッチング停止膜と前記第一の層間絶縁膜とを順次エッチングにより除去して受光用開口部を形成するエッチング工程と、
   を有する受光装置の製造方法において、
   前記エッチング工程は、前記エッチング停止膜を前記分離層上で分断する工程を有することを特徴とする受光装置の製造方法。
2. 前記エッチング停止膜の分断領域の下方位置における前記第一の層間絶縁膜に、前記分断領域よりも広い領域を有するエッチング停止膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の受光装置の製造方法。
3. 前記エッチング停止膜は、遮光性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受光装置の製造方法。
4. 受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置において、
   前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることを特徴とする受光装置。
5. 受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置において、
   前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 受光領域を複数の領域に分割する分離層を有するフォトダイオードを備え、このフォトダイオード上に第一の層間絶縁膜、導電性のエッチング停止膜、第二の層間絶縁膜を順次積層し、前記受光領域上の前記各膜に穿孔して受光用開口部を設けた受光装置を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において、
   前記穿孔によって残存した前記エッチング停止膜は、前記分離層上で分断され、複数に分割形成されていることを特徴とする光ディスク装置。

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