JP2012128065A - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板10上に形成され、第1導電型の第1の不純物領域16と、第1導電型の反対の第2導電型の第2の不純物領域18と、第1の不純物領域と第2の不純物領域との間に形成されたストライプ状の光導波路15とを有する半導体光導波路層14と、第1の不純物領域と光導波路の一方の側壁の上部とを接続する第1導電型の第1の半導体層26と、第2の不純物領域18と光導波路の他方の側壁の上部とを接続する第2導電型の第2の半導体層28とを有している。
【選択図】図1
Description
第1実施形態による光半導体装置及びその製造方法を図1乃至図8を用いて説明する。
まず、本実施形態による光半導体装置について図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施形態による光半導体装置を示す断面図である。図2は、本実施形態による光半導体装置を示す平面図である。図1は、図2のA−A′線断面に対応している。
本実施形態による光半導体装置の評価結果について図3を用いて説明する。
次に、本実施形態による光半導体装置の製造方法について図4乃至図8を用いて説明する。図4乃至図8は、本実施形態による光半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
第2実施形態による光半導体装置及びその製造方法を図9乃至図12を用いて説明する。図1乃至図8に示す第1実施形態による光半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
まず、本実施形態による光半導体装置について図9を用いて説明する。図9は、本実施形態による光半導体装置を示す断面図である。
次に、本実施形態による光半導体装置の製造方法について図10乃至図12を用いて説明する。図10乃至図12は、本実施形態による光半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
基板上に形成され、第1導電型の第1の不純物領域と、前記第1導電型の反対の第2導電型の第2の不純物領域と、前記第1の不純物領域と前記第2の不純物領域との間に形成されたストライプ状の光導波路とを有する半導体光導波路層と、
前記第1の不純物領域と前記光導波路の一方の側壁の上部とを接続する前記第1導電型の第1の半導体層と、
前記第2の不純物領域と前記光導波路の他方の側壁の上部とを接続する前記第2導電型の第2の半導体層と
を有することを特徴とする光半導体装置。
付記1記載の光半導体装置において、
前記半導体光導波路層は、前記基板上に形成された第3の半導体層と、前記第3の半導体層上に形成されたストライプ状の前記光導波路とを有し、
前記第1の不純物領域及び前記第2の不純物領域は、前記第3の半導体層に形成されている
ことを特徴とする半導体光導波路。
付記1又は2記載の光半導体装置において、
前記光導波路の前記側壁のうちの上部を除く部分に形成され、前記光導波路より屈折率の低い第1の層を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。
付記1乃至3のいずれかに記載の光半導体装置において、
前記光導波路上に形成され、前記光導波路より屈折率の低い第2の層を更に有し、
前記第1の半導体層の端部及び前記第2の半導体層の端部が、前記第2の層上に位置している
ことを特徴とする光半導体装置。
付記1乃至4のいずれかに記載の光半導体装置において、
前記基板と前記半導体光導波路層との間に形成され、前記光導波路より屈折率の低い第3の層を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。
付記1乃至5のいずれかに記載の光半導体装置において、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層を覆うように形成され、前記光導波路より屈折率の低い第4の層を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。
基板上に、ストライプ状の光導波路を有する半導体光導波路層を形成する工程と、
前記光導波路の側壁のうちの上部を除く部分に、前記光導波路より屈折率の低い第1の層を形成する工程と、
前記半導体光導波路層上及び前記第1の層上に半導体膜を形成する工程と、
前記光導波路の一方の側における前記半導体膜及び前記半導体光導波路層に第1導電型の不純物を導入し、前記光導波路の他方の側における前記半導体膜及び前記半導体光導波路層に、前記第1導電型と反対の第2導電型の不純物を導入する工程と
を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記7記載の光半導体装置の製造方法において、
前記第1の不純物及び前記第2の不純物を導入する工程の後、前記半導体膜のうちの前記第1の不純物が導入された部分と、前記半導体膜のうちの前記第2の不純物が導入された部分とを互いに分離する工程を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記7又は8記載の光半導体装置の製造方法において、
前記半導体光導波路層を形成する工程は、基板上に形成された第1の半導体層上に第2の半導体層を形成する工程と、前記第2の半導体層をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上にストライプ状の前記第2の半導体層の前記光導波路が形成された前記半導体光導波路層を形成する工程とを有する
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記7又は8記載の光半導体装置の製造方法において、
前記半導体光導波路層を形成する工程の前に、基板上に形成された第1の半導体層上に、前記第1の半導体層より屈折率の低い第2の層を形成する工程を更に有し、
前記半導体光導波路層を形成する工程では、前記第2の層と前記第1の半導体層とをエッチングすることにより、上部に前記第2の層が形成され、前記第1の半導体層の一部である前記光導波路を形成する
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記9記載の光半導体装置の製造方法において、
前記第2の半導体層を形成する工程の後、前記第2の半導体層をエッチングする工程の前に、前記第2の半導体層上に、前記第2の半導体層より屈折率の低い第2の層を形成する工程とを更に有し、
前記第2の半導体層をエッチングする工程では、前記第2の層と前記第2の半導体層とをエッチングすることにより、上部に前記第2の層が形成された前記第2の半導体層の前記光導波路を形成する
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記7乃至11のいずれかに記載の光半導体装置の製造方法において、
前記基板と前記第1の半導体層との間に、前記光導波路より屈折率の低い第3の層が形成されている
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
付記7乃至12のいずれかに記載の光半導体装置の製造方法において、
前記第1の不純物及び前記第2の不純物を導入する工程の後、前記半導体膜を覆うように、前記光導波路より屈折率の低い第4の層を形成する工程を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
11…SOI基板
12…クラッド層
14…半導体層、半導体光導波路層
14a…半導体層
15、15a…光導波路
16…P型の不純物領域
17…半導体光導波路層
18…N型の不純物領域
20、20a…PIN構造
22…クラッド層
24…クラッド層
26…P型の半導体層
28…N型の半導体層
30…クラッド層
32…コンタクトホール
34…電極
36…フォトレジスト膜
38…半導体層
40…フォトレジスト膜
42…開口部
44…フォトレジスト膜
46…開口部
48…フォトレジスト膜
50…開口部
52…フォトレジスト膜
54…開口部
110…基板
112…クラッド層
114…半導体層、半導体光導波路層
115…光導波路
116…P型の不純物領域
118…N型の不純物領域
120…PIN構造
130…クラッド層
132…コンタクトホール
134…電極
Claims (5)
- 基板上に形成され、第1導電型の第1の不純物領域と、前記第1導電型の反対の第2導電型の第2の不純物領域と、前記第1の不純物領域と前記第2の不純物領域との間に形成されたストライプ状の光導波路とを有する半導体光導波路層と、
前記第1の不純物領域と前記光導波路の一方の側壁の上部とを接続する前記第1導電型の第1の半導体層と、
前記第2の不純物領域と前記光導波路の他方の側壁の上部とを接続する前記第2導電型の第2の半導体層と
を有することを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1記載の光半導体装置において、
前記半導体光導波路層は、前記基板上に形成された第3の半導体層と、前記第3の半導体層上に形成されたストライプ状の前記光導波路とを有し、
前記第1の不純物領域及び前記第2の不純物領域は、前記第3の半導体層に形成されている
ことを特徴とする半導体光導波路。 - 請求項1又は2記載の光半導体装置において、
前記光導波路の前記側壁のうちの上部を除く部分に形成され、前記光導波路より屈折率の低い第1の層を更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光半導体装置において、
前記光導波路上に形成され、前記光導波路より屈折率の低い第2の層を更に有し、
前記第1の半導体層の端部及び前記第2の半導体層の端部が、前記第2の層上に位置している
ことを特徴とする光半導体装置。 - 基板上に、ストライプ状の光導波路を有する半導体光導波路層を形成する工程と、
前記光導波路の側壁のうちの上部を除く部分に、前記光導波路より屈折率の低い第1の層を形成する工程と、
前記半導体光導波路層上及び前記第1の層上に半導体膜を形成する工程と、
前記光導波路の一方の側における前記半導体膜及び前記半導体光導波路層に第1導電型の不純物を導入し、前記光導波路の他方の側における前記半導体膜及び前記半導体光導波路層に、前記第1導電型と反対の第2導電型の不純物を導入する工程と
を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
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