JP2015126122A - Method of manufacturing light-receiving device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a light-receiving device that allows reducing a leakage current.SOLUTION: A method of manufacturing a light-receiving device includes: a first step of forming a light-receiving layer 4 on a semiconductor substrate 2; a second step of forming a cap layer 5 on the light-receiving layer 4; a third step of forming a passivation layer 6 on the cap layer 5; a fourth step of forming a mask pattern 21 on the passivation layer 6; a fifth step of forming a first opening in the passivation layer 6 by etching using the mask pattern 21 and exposing a part of a surface of the cap layer 5 via the first opening; and a sixth step of forming a contact layer 7 in the first opening. The cap layer 5 contains As, and the contact layer 7 is in contact with the cap layer 5.

Description

本発明は、受光装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a light receiving device.

特許文献1は、受光部におけるInP基板裏面からの散乱光の影響をなくすことを目的とした、フォトダイオードアレイ素子を開示する。特許文献1において、InP基板とInGaAs光吸収層の間に、InGaAs散乱光防止層が挿入される。InGaAs散乱光防止層は、一組のInPバッファ層の間に挟まれている。したがって、InP基板の裏面で生じた散乱光が吸収され、光が入射した受光部と隣接する受光部へ散乱光が到達するのを防いでいる。InGaAs散乱光防止層は、InP基板と格子整合をなしている。   Patent Document 1 discloses a photodiode array element for the purpose of eliminating the influence of scattered light from the back surface of the InP substrate in the light receiving section. In Patent Document 1, an InGaAs scattering light prevention layer is inserted between an InP substrate and an InGaAs light absorption layer. The InGaAs scattered light prevention layer is sandwiched between a pair of InP buffer layers. Therefore, the scattered light generated on the back surface of the InP substrate is absorbed, and the scattered light is prevented from reaching the light receiving part adjacent to the light receiving part on which the light is incident. The InGaAs scattered light prevention layer is lattice-matched with the InP substrate.

非特許文献1は、InP基板上に形成された、GaInAsとGaAsSbのタイプII量子井戸構造(MQW:Multi Quantum Well)を用いた光センサを開示する。また、非特許文献1では、メサ型の光センサの提案がされている。   Non-Patent Document 1 discloses an optical sensor using a GaIIAs and GaAsSb type II quantum well structure (MQW: Multi Quantum Well) formed on an InP substrate. Non-Patent Document 1 proposes a mesa type optical sensor.

特開2002−319696号公報JP 2002-319696 A

R.Sidhu,N.Duan,J.C.Campbell,and A.L.Holmes,Jr., ”A 2.3μm CUTOFF WAVELENGTH PHOTODIODE ON InP USING LATTICE−MATCHED GaInAs−GaAsSb TYPE−II QUANTUM WELLS”, 2005 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials, p148−151R. Sidhu, N .; Duan, J .; C. Campbell, and A.M. L. Holmes, Jr. , “A 2.3 μm CUTOFF WAVELENGTH PHOTODIODE ON InP USING LATTICE-MATCHED GaInAs-GaAsSb TYPE-II QUANTUM WELLS”, 2005 International Conference P

非特許文献1に示されるメサ型センサは、エピタキシャル成長法にてpn接合を形成する。よって、pn接合の位置を精度よく形成することが可能である。しかしながら、このようなメサ型センサは、pn接合部がメサ構造の溝の壁面に露出するので、溝の壁面で電流のリークが発生し易い。そこで、選択成長を用いたメサ型センサを作製することが行われる。選択成長を用いてメサ型センサを作製することにより、pn接合部が露出することがないため、溝の壁面でのリーク電流を抑制することができる。   The mesa sensor shown in Non-Patent Document 1 forms a pn junction by an epitaxial growth method. Therefore, the position of the pn junction can be formed with high accuracy. However, in such a mesa sensor, since the pn junction is exposed on the wall surface of the groove having the mesa structure, current leakage tends to occur on the wall surface of the groove. Therefore, a mesa sensor using selective growth is manufactured. By producing a mesa sensor using selective growth, the pn junction is not exposed, so that leakage current at the wall surface of the groove can be suppressed.

この選択成長を用いたタイプIIのメサ型センサを製造する場合、例えば、(1)InP基板上にInGaAs層及びGaAsSb層からなるタイプII受光層を成長させる工程と、(2)不純物の拡散を防止するためのキャップ層であるアンドープのInGaAs層を成長させる工程と、(3)キャップ層上に、絶縁膜であるSiN膜を形成する工程と、が含まれる。これらの工程を含んでタイプIIのメサ型センサを製造すると、キャップ層と絶縁膜との間にて、リーク電流が増える問題がある。   When manufacturing a type II mesa sensor using this selective growth, for example, (1) a step of growing a type II light-receiving layer composed of an InGaAs layer and a GaAsSb layer on an InP substrate, and (2) impurity diffusion. A step of growing an undoped InGaAs layer as a cap layer for preventing, and (3) a step of forming a SiN film as an insulating film on the cap layer. When a type II mesa sensor is manufactured including these steps, there is a problem that leakage current increases between the cap layer and the insulating film.

また、GaAsSb層は550℃を超えるとスピノーダル分解を起こす。受光層へのダメージを抑えるために、500℃以下の比較的低温で全ての工程を行う必要がある。しかしながら、低温で全有機金属気相成長法(以下、OMVPE法)による成膜を行うと、成膜面での有機金属原料の拡散長が短くなる。したがって、選択成長用マスク上に生成される堆積物が増加する。選択成長用マスク上の堆積物が、画素間リークの原因となる。   Further, when the GaAsSb layer exceeds 550 ° C., spinodal decomposition occurs. In order to suppress damage to the light receiving layer, it is necessary to perform all the steps at a relatively low temperature of 500 ° C. or lower. However, when a film is formed by a total organometallic vapor phase epitaxy method (hereinafter referred to as OMVPE method) at a low temperature, the diffusion length of the organometallic raw material on the film forming surface is shortened. Therefore, the deposit generated on the selective growth mask is increased. Deposits on the selective growth mask cause leakage between pixels.

そこで、本発明の目的は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a light receiving device that can reduce leakage current.

本発明に係る受光装置の製造方法は、半導体基板上に受光層を形成する第1工程と、受光層上にキャップ層を形成する第2工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第3工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第4工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第1開口部を形成し、第1開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第5工程と、第1開口部にコンタクト層を形成する第6工程と、を備え、キャップ層は、Asを含有し、コンタクト層は、キャップ層に接触する。   The method for manufacturing a light receiving device according to the present invention includes a first step of forming a light receiving layer on a semiconductor substrate, a second step of forming a cap layer on the light receiving layer, and a third step of forming a passivation layer on the cap layer. A step, a fourth step of forming a mask pattern on the passivation layer, a first opening is formed in the passivation layer by etching using the mask pattern, and a part of the surface of the cap layer is formed through the first opening. A fifth step of exposing and a sixth step of forming a contact layer in the first opening, wherein the cap layer contains As, and the contact layer contacts the cap layer.

本発明によれば、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the light-receiving device which can reduce a leakage current can be provided.

本発明の第1実施形態に係る受光装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-receiving device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の第6工程時のコンタクト層周辺を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the contact layer circumference at the time of the 6th process of a 1st embodiment. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light-receiving device which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

本願発明は、半導体基板上に受光層を形成する第1工程と、受光層上にキャップ層を形成する第2工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第3工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第4工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第1開口部を形成し、第1開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第5工程と、第1開口部にコンタクト層を形成する第6工程と、を備え、キャップ層は、Asを含有し、コンタクト層は、キャップ層に接触する。   The present invention includes a first step of forming a light receiving layer on a semiconductor substrate, a second step of forming a cap layer on the light receiving layer, a third step of forming a passivation layer on the cap layer, and a passivation layer. A fourth step of forming a mask pattern, a fifth step of forming a first opening in the passivation layer by etching using the mask pattern, and exposing a part of the surface of the cap layer through the first opening; A sixth step of forming a contact layer in the first opening, the cap layer containing As, and the contact layer is in contact with the cap layer.

このような受光装置の製造方法では、キャップ層がパッシベーション層に覆われることになる。つまり、キャップ層が外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層に含まれるAsの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Asの酸化物を起因とした、キャップ層表面からのリーク電流を低減することができる。   In such a method of manufacturing a light receiving device, the cap layer is covered with the passivation layer. That is, the cap layer can be prevented from being exposed to the outside air. Therefore, the formation of As oxide contained in the cap layer can be suppressed. That is, the leakage current from the cap layer surface caused by the oxide of As can be reduced.

また、本願発明は、半導体基板上に受光層を形成する第1工程と、受光層上にキャップ層を形成する第2工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第3工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第4工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第1開口部を形成し、第1開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第5工程と、マスクパターンを等方性エッチングすることによってマスクパターンの第2開口部の開口を拡大する第6工程と、第1開口部と第2開口部とにコンタクト層を形成する第7工程と、を備え、キャップ層は、Asを含有し、第2開口部は、第1開口部の上に設けられると共に第1開口部に連なり、第2開口部の内側壁は、パッシベーション層の表面上に延びており、コンタクト層は、キャップ層に接触する。   The present invention also includes a first step of forming a light receiving layer on a semiconductor substrate, a second step of forming a cap layer on the light receiving layer, a third step of forming a passivation layer on the cap layer, and a passivation layer. A fourth step of forming a mask pattern thereon, and a fifth step of forming a first opening in the passivation layer by etching using the mask pattern and exposing a part of the surface of the cap layer through the first opening. A sixth step of enlarging the opening of the second opening of the mask pattern by isotropically etching the mask pattern; a seventh step of forming a contact layer in the first opening and the second opening; The cap layer contains As, the second opening is provided on the first opening and is continuous with the first opening, and the inner wall of the second opening is the surface of the passivation layer. It extends, the contact layer is in contact with the cap layer.

このような受光装置の製造方法では、キャップ層がパッシベーション層に覆われることになる。つまり、キャップ層が外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層に含まれるAsの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Asの酸化物を起因としたリーク電流の発生を低減できる。よって、キャップ層表面からのリーク電流を低減することができる。また、このような受光装置の製造方法では、マスクパターンの第2開口部の内側壁をパッシベーション層の表面上に延びるように、第2開口部の開口を拡大する。つまり、第1開口部と第2開口部とにコンタクト層を形成する際に、コンタクト層が、第1開口部に重なるキャップ層上だけでなく、パッシベーション層の該表面上にも形成される。したがって、コンタクト層とパッシベーション層との間に隙間ができることを防ぐことができる。つまり、コンタクト層とパッシベーション層との間の隙間に、後工程で用いられる薬液が残存することなどを防ぐことができる。よって、コンタクト層とパッシベーション層との間の隙間に起因した、リーク電流を低減することができる。   In such a method of manufacturing a light receiving device, the cap layer is covered with the passivation layer. That is, the cap layer can be prevented from being exposed to the outside air. Therefore, the formation of As oxide contained in the cap layer can be suppressed. That is, the generation of leakage current due to the oxide of As can be reduced. Therefore, leakage current from the cap layer surface can be reduced. Further, in such a method of manufacturing a light receiving device, the opening of the second opening is enlarged so that the inner wall of the second opening of the mask pattern extends on the surface of the passivation layer. That is, when the contact layer is formed in the first opening and the second opening, the contact layer is formed not only on the cap layer overlapping the first opening but also on the surface of the passivation layer. Therefore, it is possible to prevent a gap from being formed between the contact layer and the passivation layer. That is, it is possible to prevent the chemical solution used in the subsequent process from remaining in the gap between the contact layer and the passivation layer. Thus, leakage current due to the gap between the contact layer and the passivation layer can be reduced.

また、コンタクト層は、ドーパントを含有する半導体層であり、ドーパントの原料ガスは、CBrであってもよい。CBrは、コンタクト層のドーパントガスとして働くだけでなく、マスクパターン上の堆積物のエッチングガスとしても働く。マスクパターン上の堆積物がCBrによって除去されることにより、当該堆積物に起因したリーク電流を低減できる。 The contact layer may be a semiconductor layer containing a dopant, and the dopant source gas may be CBr 4 . CBr 4 not only serves as a dopant gas for the contact layer, but also serves as an etching gas for deposits on the mask pattern. By removing the deposit on the mask pattern by CBr 4 , it is possible to reduce the leakage current caused by the deposit.

また、パッシベーション層は、コンタクト層と異なる導電型を有する半導体層であってもよい。コンタクト層とパッシベーション層とが互いに異なる導電型を有する半導体層となることによって、コンタクト層とパッシベーション層との接触部及び接触部周辺にpn接合による空乏層が形成される。当該空乏層が形成されることにより、パッシベーション層に流れるリーク電流が低減される。また、コンタクト層は、p型半導体層であり、パッシベーション層はn型半導体層であってもよい。   Further, the passivation layer may be a semiconductor layer having a conductivity type different from that of the contact layer. Since the contact layer and the passivation layer are semiconductor layers having different conductivity types, a depletion layer is formed by a pn junction at and around the contact portion between the contact layer and the passivation layer. By forming the depletion layer, the leakage current flowing in the passivation layer is reduced. The contact layer may be a p-type semiconductor layer, and the passivation layer may be an n-type semiconductor layer.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, if possible, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本実施形態に係る受光装置1の構成を説明する。受光装置1は、基板Sに接続されている。受光装置1は、入射された光を受光し、センシングする。センシングする光は、本実施形態では赤外光である。受光装置1は、半導体基板102、バッファ層103、受光層104、キャップ層105、パッシベーション層106、コンタクト層107、保護膜108、電極109、電極110及び反射防止膜111を備える。受光装置1は、複数の画素Pを備える。複数の画素Pのそれぞれは、少なくとも半導体基板102、バッファ層103、受光層104、キャップ層105、パッシベーション層106、コンタクト層107、保護膜108及び電極109を備える。
(First embodiment)
First, the configuration of the light receiving device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. The light receiving device 1 is connected to the substrate S. The light receiving device 1 receives and senses incident light. The light to be sensed is infrared light in this embodiment. The light receiving device 1 includes a semiconductor substrate 102, a buffer layer 103, a light receiving layer 104, a cap layer 105, a passivation layer 106, a contact layer 107, a protective film 108, an electrode 109, an electrode 110, and an antireflection film 111. The light receiving device 1 includes a plurality of pixels P. Each of the plurality of pixels P includes at least a semiconductor substrate 102, a buffer layer 103, a light receiving layer 104, a cap layer 105, a passivation layer 106, a contact layer 107, a protective film 108, and an electrode 109.

半導体基板102は、InP基板ウェハが用いられている。半導体基板102には、近赤外域での透過率を向上するために、Feがドープされていてもよい。また、半導体基板102には、導電性を高めるための不純物がドープされていてもよい。半導体基板102の表面102a上に、厚さ約0.5μmのバッファ層103が設けられる。バッファ層103は、InPで形成される。バッファ層103は、n型不純物であるSiが、1×1017/cm以上ドープされている。 As the semiconductor substrate 102, an InP substrate wafer is used. The semiconductor substrate 102 may be doped with Fe in order to improve the transmittance in the near infrared region. Further, the semiconductor substrate 102 may be doped with an impurity for improving conductivity. A buffer layer 103 having a thickness of about 0.5 μm is provided on the surface 102 a of the semiconductor substrate 102. The buffer layer 103 is made of InP. The buffer layer 103 is doped with 1 × 10 17 / cm 3 or more of Si, which is an n-type impurity.

受光層104は、バッファ層103上に設けられる。受光層104は、III−V族半導体積層構造を備える。本実施形態では、受光層104は、InGaAs層104aとGaAsSb層104bとのタイプII多重量子井戸構造を有する。InGaAs層104aとGaAsSb層104bとを一つのペアとした場合、受光層104は、複数の当該ペアを備える。具体的には、受光層104は、100〜350程度の当該ペアを備える。InGaAs層104a及びGaAsSb層104bのそれぞれの厚さは、約2nm〜6nmである。また、受光層104の厚さは、約2μm〜5μmである。図1では、半導体基板102とInGaAs層104aとが、互いに接触している。   The light receiving layer 104 is provided on the buffer layer 103. The light receiving layer 104 has a III-V group semiconductor stacked structure. In the present embodiment, the light receiving layer 104 has a type II multiple quantum well structure of an InGaAs layer 104a and a GaAsSb layer 104b. When the InGaAs layer 104a and the GaAsSb layer 104b are paired, the light receiving layer 104 includes a plurality of pairs. Specifically, the light receiving layer 104 includes about 100 to 350 pairs. Each thickness of the InGaAs layer 104a and the GaAsSb layer 104b is about 2 nm to 6 nm. The light receiving layer 104 has a thickness of about 2 μm to 5 μm. In FIG. 1, the semiconductor substrate 102 and the InGaAs layer 104a are in contact with each other.

キャップ層105は、受光層104上に設けられる半導体層である。キャップ層105は、後述するコンタクト層107に含まれる不純物が、受光層104に拡散することを抑制するための層である。本実施形態では、キャップ層105は、アンドープのInGaAs層である。キャップ層105の厚さは、約0.2μmである。また、パッシベーション層106は、キャップ層105上に形成される半導体層である。パッシベーション層106は、アンドープのInP層、又はn型のInP層である。n型のInP層は、n型不純物であるSiが、InP層に5×1016/cm以上ドープされたものである。後述するコンタクト層107との関係を考慮すると、パッシベーション層106は、n型のInP層である。パッシベーション層106の厚さは約0.2μmである。 The cap layer 105 is a semiconductor layer provided on the light receiving layer 104. The cap layer 105 is a layer for suppressing impurities contained in the contact layer 107 described later from diffusing into the light receiving layer 104. In the present embodiment, the cap layer 105 is an undoped InGaAs layer. The thickness of the cap layer 105 is about 0.2 μm. The passivation layer 106 is a semiconductor layer formed on the cap layer 105. The passivation layer 106 is an undoped InP layer or an n-type InP layer. The n-type InP layer is formed by doping Si, which is an n-type impurity, into the InP layer by 5 × 10 16 / cm 3 or more. Considering the relationship with the contact layer 107 described later, the passivation layer 106 is an n-type InP layer. The thickness of the passivation layer 106 is about 0.2 μm.

コンタクト層107は、パッシベーション層106の開口部内に設けられる半導体層である。コンタクト層107は、キャップ層105を介して受光層104と電気的に接続している。本実施形態では、コンタクト層107は、ドーパントを含有する半導体層である。具体的には、コンタクト層107は、p型不純物であるCBrが、1×1019/cm以上ドープされた、p型のInGaAs層である。本実施形態では、コンタクト層107はp型半導体層であり、パッシベーション層106はn型半導体層である。つまり、パッシベーション層106とコンタクト層107とは、互いに逆の導電型を有する半導体層である。ここで、受光装置1の駆動時には、各画素Pに逆バイアスが印加される。したがって、受光層104を空乏化させる。この時、パッシベーション層106とコンタクト層107との接触部及び接触部周辺には、空乏層が形成される。上述のように、パッシベーション層106の不純物濃度よりもコンタクト層107の不純物濃度が高いため、空乏層はパッシベーション層106の方に広がる。また、図1に示すように、隣接する画素P同士はパッシベーション層106を挟んでいる。つまり、画素Pに含まれるコンタクト層107と、隣接する画素Pに含まれるコンタクト層107と、これらのコンタクト層107の間に挟まれるパッシベーション層106とは、p−n−pの関係になる。以上より、コンタクト層107と、パッシベーション層106との接触部及び接触部周辺には空乏層が形成されるため、受光装置1の駆動中に、隣接する画素同士の間に発生するリーク電流が抑制される。 The contact layer 107 is a semiconductor layer provided in the opening of the passivation layer 106. The contact layer 107 is electrically connected to the light receiving layer 104 through the cap layer 105. In the present embodiment, the contact layer 107 is a semiconductor layer containing a dopant. Specifically, the contact layer 107 is a p-type InGaAs layer doped with 1 × 10 19 / cm 3 or more of CBr 4 that is a p-type impurity. In this embodiment, the contact layer 107 is a p-type semiconductor layer, and the passivation layer 106 is an n-type semiconductor layer. That is, the passivation layer 106 and the contact layer 107 are semiconductor layers having opposite conductivity types. Here, a reverse bias is applied to each pixel P when the light receiving device 1 is driven. Therefore, the light receiving layer 104 is depleted. At this time, a depletion layer is formed in and around the contact portion between the passivation layer 106 and the contact layer 107. As described above, since the impurity concentration of the contact layer 107 is higher than the impurity concentration of the passivation layer 106, the depletion layer extends toward the passivation layer 106. Further, as shown in FIG. 1, adjacent pixels P sandwich the passivation layer 106. That is, the contact layer 107 included in the pixel P, the contact layer 107 included in the adjacent pixel P, and the passivation layer 106 sandwiched between these contact layers 107 have a pnp relationship. As described above, since a depletion layer is formed in the contact portion between the contact layer 107 and the passivation layer 106 and in the vicinity of the contact portion, a leakage current generated between adjacent pixels during driving of the light receiving device 1 is suppressed. Is done.

保護膜108は、パッシベーション層106上に設けられる絶縁膜である。本実施形態では、保護膜108は、SiN膜である。また、電極109は、SiN膜に形成された開口部内に設けられる。電極109は、画素Pの画素電極として用いられる。電極109は、コンタクト層107と電気的に接続している。電極109とコンタクト層107とは、オーミック接触している。   The protective film 108 is an insulating film provided on the passivation layer 106. In the present embodiment, the protective film 108 is a SiN film. The electrode 109 is provided in an opening formed in the SiN film. The electrode 109 is used as a pixel electrode of the pixel P. The electrode 109 is electrically connected to the contact layer 107. The electrode 109 and the contact layer 107 are in ohmic contact.

電極110は、半導体基板102の受光層104が形成された表面102aと反対側の表面(以下、半導体基板102の裏面102b)上に設けられる。つまり、電極110は、受光装置1の裏面電極として機能する。なお、画素Pが二次元に配列される場合、半導体基板102の裏面102bが光の入射面となる。受光装置1の受光感度を高めるため、半導体基板102の裏面102b上に、反射防止膜111が設けられる。本実施形態では、反射防止膜111は、SiON膜である。   The electrode 110 is provided on the surface of the semiconductor substrate 102 opposite to the surface 102a on which the light-receiving layer 104 is formed (hereinafter, the back surface 102b of the semiconductor substrate 102). That is, the electrode 110 functions as a back electrode of the light receiving device 1. When the pixels P are two-dimensionally arranged, the back surface 102b of the semiconductor substrate 102 is a light incident surface. In order to increase the light receiving sensitivity of the light receiving device 1, an antireflection film 111 is provided on the back surface 102 b of the semiconductor substrate 102. In the present embodiment, the antireflection film 111 is a SiON film.

次に、図2〜図4を参照しながら、本実施形態に係る受光装置1の製造方法について説明する。まず、第1工程を説明する。図2Aに示すように、半導体基板2上にバッファ層3及び受光層4を形成する。バッファ層3は、InP層である。バッファ層3は、エピタキシャル成長法にて、半導体基板2の表面2a上に形成する。受光層4は、複数のInGaAs層4aと複数のGaAsSb層4bとを備える。InGaAs層4aとGaAsSb層4bとは、交互に積層されている。InGaAs層4aとGaAsSb層4bとは、共にエピタキシャル成長法にて形成する。エピタキシャル成長法としては、例えばOMVPE法を用いる。OMVPE法を用いることにより、低温で受光層4の形成が可能である。OMVPE法では、p型不純物原料なども有機金属材料を用いる。たとえばZnの原料に有機金属のDEZn(ジエチル亜鉛)などを用いる。受光層4の成長温度は、500℃以下とするのがよい。このように、成長温度の上限を設定することにより、タイプII(InGaAs/GaAsSb)MQWの結晶性の劣化を防ぐことができる。   Next, a method for manufacturing the light receiving device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the first step will be described. As shown in FIG. 2A, the buffer layer 3 and the light receiving layer 4 are formed on the semiconductor substrate 2. The buffer layer 3 is an InP layer. The buffer layer 3 is formed on the surface 2a of the semiconductor substrate 2 by an epitaxial growth method. The light receiving layer 4 includes a plurality of InGaAs layers 4a and a plurality of GaAsSb layers 4b. InGaAs layers 4a and GaAsSb layers 4b are alternately stacked. Both the InGaAs layer 4a and the GaAsSb layer 4b are formed by an epitaxial growth method. As the epitaxial growth method, for example, the OMVPE method is used. By using the OMVPE method, the light receiving layer 4 can be formed at a low temperature. In the OMVPE method, an organic metal material is also used as a p-type impurity material. For example, organic metal DEZn (diethyl zinc) or the like is used as a raw material for Zn. The growth temperature of the light receiving layer 4 is preferably 500 ° C. or lower. Thus, by setting the upper limit of the growth temperature, it is possible to prevent the deterioration of crystallinity of type II (InGaAs / GaAsSb) MQW.

第2工程は、図2Bに示すように、受光層4上にキャップ層5を形成する工程である。エピタキシャル成長法にて、キャップ層5としてアンドープのInGaAs層を形成する。第3工程は、図2Cに示すように、キャップ層5上にパッシベーション層6を形成する工程である。エピタキシャル成長法にて、パッシベーション層6としてn型のInP層を形成する。パッシベーション層6は、パッシベーション層6の形成後にn型不純物がドーピングされてもよいし、パッシベーション層6の形成時にドーピングされてもよい。   The second step is a step of forming a cap layer 5 on the light receiving layer 4 as shown in FIG. 2B. An undoped InGaAs layer is formed as the cap layer 5 by epitaxial growth. The third step is a step of forming a passivation layer 6 on the cap layer 5 as shown in FIG. 2C. An n-type InP layer is formed as the passivation layer 6 by an epitaxial growth method. The passivation layer 6 may be doped with an n-type impurity after the formation of the passivation layer 6, or may be doped when the passivation layer 6 is formed.

次に、第4工程を説明する。図3Aに示すように、パッシベーション層6上にマスクパターン21を形成する。マスクパターン21は、第1開口部21aを有する。マスクパターン21の厚さは、約0.2μm〜0.4μmであればよい。マスクパターン21は、例えばSiOを材質とする。例えばCVD法などにより、マスクパターン21を形成する。具体的には、SiO膜をパッシベーション層6上に形成された後、フォトリソグラフィーを行うことによって、マスクパターン21を形成する。第1開口部21aの開口幅は約25μmである。第1開口部21aのピッチは約30μmである。 Next, the fourth step will be described. As shown in FIG. 3A, a mask pattern 21 is formed on the passivation layer 6. The mask pattern 21 has a first opening 21a. The thickness of the mask pattern 21 may be about 0.2 μm to 0.4 μm. The mask pattern 21 is made of, for example, SiO 2 . For example, the mask pattern 21 is formed by a CVD method or the like. Specifically, after the SiO 2 film is formed on the passivation layer 6, the mask pattern 21 is formed by performing photolithography. The opening width of the first opening 21a is about 25 μm. The pitch of the first openings 21a is about 30 μm.

次に、第5工程を説明する。第5工程は、マスクパターン21を用いたエッチングによって、パッシベーション層6に第2開口部6aを形成し、第2開口部6aを介してキャップ層5の表面の一部を露出する工程である。具体的には、マスクパターン21を用いて、パッシベーション層6を等方性エッチングする。等方性エッチングは、例えば塩酸系エッチャント(HCl:HO=1:1(体積比))を用いて行う。そして、図3Bに示すように、パッシベーション層6に第2開口部6aを形成する。第2開口部6aは、第1開口部21aに連なるように重なっている。また、等方性エッチングは、第2開口部6aを介して、キャップ層5の表面の一部を露出するまで行う(以下、キャップ層5の露出した部分を第1露出部5aとする。)。 Next, the fifth step will be described. The fifth step is a step in which the second opening 6a is formed in the passivation layer 6 by etching using the mask pattern 21, and a part of the surface of the cap layer 5 is exposed through the second opening 6a. Specifically, the passivation layer 6 is isotropically etched using the mask pattern 21. The isotropic etching is performed using, for example, a hydrochloric acid-based etchant (HCl: H 2 O = 1: 1 (volume ratio)). Then, as shown in FIG. 3B, the second opening 6 a is formed in the passivation layer 6. The second opening 6a overlaps with the first opening 21a. The isotropic etching is performed until a part of the surface of the cap layer 5 is exposed through the second opening 6a (hereinafter, the exposed portion of the cap layer 5 is referred to as a first exposed portion 5a). .

次に、第6工程を説明する。図3Cに示すように、第2開口部6aにコンタクト層7を形成する。コンタクト層7は、第1露出部5aと接触するように、形成する。また、第2開口部6aにおいて、コンタクト層7が、パッシベーション層6の側面と接触するように形成する。コンタクト層7は、エピタキシャル成長法によって形成する。コンタクト層7の形成後、コンタクト層7に対してドーピングを行う。コンタクト層7のドーパントの原料ガスは、CBrが用いられる。CBrのドーピングが行われることによって、コンタクト層7が、p型半導体層となる。また、CBrのドーピングの際に、CBrがマスクパターン21上に堆積していた堆積物を除去する。CBrがコンタクト層7に対するドーパントガスとして働くと共に、堆積物のエッチングガスとして働くからである。 Next, the sixth step will be described. As shown in FIG. 3C, the contact layer 7 is formed in the second opening 6a. The contact layer 7 is formed so as to be in contact with the first exposed portion 5a. Further, the contact layer 7 is formed in contact with the side surface of the passivation layer 6 in the second opening 6a. The contact layer 7 is formed by an epitaxial growth method. After the contact layer 7 is formed, the contact layer 7 is doped. CBr 4 is used as a dopant source gas for the contact layer 7. By doping with CBr 4 , the contact layer 7 becomes a p-type semiconductor layer. Further, when doping of CBr 4, to remove the deposit CBr 4 was deposited on the mask pattern 21. This is because CBr 4 serves as a dopant gas for the contact layer 7 and also serves as an etching gas for the deposit.

次に、第7工程を説明する。図4Aに示すように、マスクパターン21を除去する。マスクパターン21の除去は、公知の方法で除去すればよい。マスクパターン21の除去後は、第8工程を行う。第8工程は、図4Bに示すように、パッシベーション層6上及びコンタクト層7上に保護膜8を形成する工程である。保護膜8を形成した後、少なくともコンタクト層7の上面が露出するように、第3開口部8aを形成する。第3開口部8aは、例えばフォトリソグラフィーによって形成する。次に、第9工程を行う。第9工程は、第3開口部8aに電極9を形成する。電極9は、コンタクト層7と接触するように形成する。また、半導体基板2の裏面2bに電極10及び反射防止膜11を形成する。   Next, the seventh step will be described. As shown in FIG. 4A, the mask pattern 21 is removed. The mask pattern 21 may be removed by a known method. After removing the mask pattern 21, the eighth step is performed. The eighth step is a step of forming a protective film 8 on the passivation layer 6 and the contact layer 7 as shown in FIG. 4B. After forming the protective film 8, the third opening 8a is formed so that at least the upper surface of the contact layer 7 is exposed. The third opening 8a is formed by, for example, photolithography. Next, the ninth step is performed. In the ninth step, the electrode 9 is formed in the third opening 8a. The electrode 9 is formed so as to be in contact with the contact layer 7. In addition, the electrode 10 and the antireflection film 11 are formed on the back surface 2 b of the semiconductor substrate 2.

以上に示した第1工程〜第9工程により、半導体基板2上に画素Pが形成される。また、半導体基板2を分割した後、電極9が、基板Sに接続するように取り付ける。これによって、受光装置1が製造される。   The pixel P is formed on the semiconductor substrate 2 by the first to ninth steps described above. Further, after the semiconductor substrate 2 is divided, the electrode 9 is attached so as to be connected to the substrate S. Thereby, the light receiving device 1 is manufactured.

本実施形態に係る受光装置の製造方法では、キャップ層5がパッシベーション層6に覆われる。つまり、マスクパターン21の除去後も、キャップ層5は外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層5に含まれるAsの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Asの酸化物を起因とした、キャップ層5表面からのリーク電流を低減することができる。   In the method for manufacturing the light receiving device according to the present embodiment, the cap layer 5 is covered with the passivation layer 6. That is, even after the mask pattern 21 is removed, the cap layer 5 can be prevented from being exposed to the outside air. Therefore, the formation of As oxide contained in the cap layer 5 can be suppressed. That is, the leakage current from the surface of the cap layer 5 due to the oxide of As can be reduced.

また、パッシベーション層6とコンタクト層7とは、互いに逆の導電型を有する半導体層であることから、パッシベーション層6とコンタクト層7との接触部及び接触部周辺には、pn接合による空乏層が形成される。当該空乏層が形成されることにより、パッシベーション層6に流れるリーク電流が低減される。   Further, since the passivation layer 6 and the contact layer 7 are semiconductor layers having opposite conductivity types, a depletion layer due to a pn junction is formed in the contact portion between the passivation layer 6 and the contact layer 7 and in the vicinity of the contact portion. It is formed. By forming the depletion layer, the leakage current flowing in the passivation layer 6 is reduced.

また、コンタクト層7のドーパントガスとしてCBrが用いられる。CBrは、コンタクト層7のドーパントガスとして働くだけでなく、マスクパターン21上の堆積物のエッチングガスとしても働く。上述のように、受光層4は、InGaAs層4a及びGaAsSb層4bを有する。GaAsSb層4bは、スピノーダル分解が発生しないように、比較的低温で形成する。したがって、図5に示すように、コンタクト層7を形成する時、マスクパターン21上に堆積物7aが形成されやすくなる。この堆積物7aが、隣接する画素P同士の間に流れる電流の経路となるおそれがある。また、堆積物7aがマスクパターン21に対するマスクとなり、マスクパターン21の除去されない箇所が生じてしまうおそれもある。したがって、CBrを用いて、コンタクト層7のドーピングを行うと共にマスクパターン21上の堆積物7aを除去することにより、堆積物7aに起因した画素間のリーク電流などが抑制される。 Further, CBr 4 is used as a dopant gas for the contact layer 7. CBr 4 not only acts as a dopant gas for the contact layer 7 but also acts as an etching gas for deposits on the mask pattern 21. As described above, the light receiving layer 4 includes the InGaAs layer 4a and the GaAsSb layer 4b. The GaAsSb layer 4b is formed at a relatively low temperature so that spinodal decomposition does not occur. Therefore, as shown in FIG. 5, when the contact layer 7 is formed, the deposit 7a is easily formed on the mask pattern 21. There is a possibility that the deposit 7a becomes a path of a current flowing between the adjacent pixels P. Further, the deposit 7a becomes a mask for the mask pattern 21, and a portion where the mask pattern 21 is not removed may occur. Therefore, by doping the contact layer 7 using CBr 4 and removing the deposit 7a on the mask pattern 21, the leak current between pixels caused by the deposit 7a is suppressed.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる受光装置の製造方法について説明する。なお、第1実施形態と重複する記載については、説明などを省略する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a method of manufacturing a light receiving device different from the first embodiment will be described. In addition, description etc. are abbreviate | omitted about the description which overlaps with 1st Embodiment.

図6に示すように、第4工程を行う。具体的には、パッシベーション層6上に、マスクパターン22を形成する。マスクパターン22は、第1開口部22aを有する。マスクパターン22は、第1実施形態のマスクパターン21よりも厚く形成されている。マスクパターン22の厚さは、0.5μm〜1.0μmであればよい。本実施形態では、マスクパターン22の厚さは、約0.6μmである。   As shown in FIG. 6, the fourth step is performed. Specifically, a mask pattern 22 is formed on the passivation layer 6. The mask pattern 22 has a first opening 22a. The mask pattern 22 is formed thicker than the mask pattern 21 of the first embodiment. The thickness of the mask pattern 22 may be 0.5 μm to 1.0 μm. In the present embodiment, the thickness of the mask pattern 22 is about 0.6 μm.

次に、第5工程を説明する。第5工程は、マスクパターン22を用いたエッチングによってパッシベーション層6に第2開口部6aを形成し、第2開口部6aを介してキャップ層5の表面の一部を露出する工程である。つまり、第1開口部22aは、第2開口部6aの上に設けられると共に、第2開口部6aに連なっている。第5工程では、図7A及び図7Bに示すように、パッシベーション層6を過剰にエッチング(サイドエッチング)することがある。つまり、第2開口部6aの径が、第1開口部22aの径よりも大きくなることがある。この場合、マスクパターン22の一部が、パッシベーション層6に対して庇22bとなる。   Next, the fifth step will be described. The fifth step is a step of forming the second opening 6a in the passivation layer 6 by etching using the mask pattern 22 and exposing a part of the surface of the cap layer 5 through the second opening 6a. That is, the first opening 22a is provided on the second opening 6a and is continuous with the second opening 6a. In the fifth step, as shown in FIGS. 7A and 7B, the passivation layer 6 may be excessively etched (side etching). That is, the diameter of the second opening 6a may be larger than the diameter of the first opening 22a. In this case, a part of the mask pattern 22 becomes a ridge 22 b with respect to the passivation layer 6.

マスクパターン22の庇22bが形成されたままコンタクト層7を形成すると、図8A及び図8Bに示すように、庇22b直下に、コンタクト層7が成長する領域及びコンタクト層7が成長しない領域が形成される。すなわち、パッシベーション層6とコンタクト層7との間に隙間Aができる。具体的には、庇22b直下の第1露出部5a上には、エピタキシャル成長用のガスが十分に届かないため、第1露出部5a上にコンタクト層7が成長しない領域(隙間A)が形成される。そして、隙間A内に後工程で用いる薬液が残存するおそれがある。もしくは、隙間A上にて、保護膜8が途切れるおそれがある。したがって、庇22bを形成したままコンタクト層7を形成することは、リーク電流が発生する原因となる。さらには、受光装置1の他の特性不良の原因となる。   When the contact layer 7 is formed while the ridge 22b of the mask pattern 22 is formed, a region where the contact layer 7 grows and a region where the contact layer 7 does not grow are formed immediately below the ridge 22b, as shown in FIGS. 8A and 8B. Is done. That is, a gap A is formed between the passivation layer 6 and the contact layer 7. Specifically, a region (gap A) in which the contact layer 7 does not grow is formed on the first exposed portion 5a on the first exposed portion 5a immediately below the ridge 22b because the gas for epitaxial growth does not reach sufficiently. The And there exists a possibility that the chemical | medical solution used by a post process may remain in the clearance gap A. FIG. Alternatively, the protective film 8 may be interrupted on the gap A. Therefore, forming the contact layer 7 with the ridges 22b formed causes a leakage current. Furthermore, it causes other characteristic defects of the light receiving device 1.

上述の問題を避けるために、下記の第6工程を行う。第6工程は、図9A及び図9Bに示すように、マスクパターン22を等方性エッチングすることによって、マスクパターン22の第1開口部22aの開口を拡大する工程である。等方性エッチングは、バッファード佛酸を用いて行う。等方性エッチングは、マスクパターン22の膜厚が、例えば約0.2μmになるように行う。等方性エッチングを行うことによって、第1開口部22aの内側壁22cがパッシベーション層6の表面上に延びる。つまり、第1開口部22aの径が第2開口部6aの径よりも大きくなる。これによって、パッシベーション層6の表面(上面)の一部が露出する(以下、この部分を第2露出部6bとする。)。   In order to avoid the above problem, the following sixth step is performed. The sixth step is a step of enlarging the opening of the first opening 22a of the mask pattern 22 by isotropically etching the mask pattern 22 as shown in FIGS. 9A and 9B. Isotropic etching is performed using buffered oxalic acid. The isotropic etching is performed so that the film thickness of the mask pattern 22 is about 0.2 μm, for example. By performing isotropic etching, the inner side wall 22 c of the first opening 22 a extends on the surface of the passivation layer 6. That is, the diameter of the first opening 22a is larger than the diameter of the second opening 6a. Thereby, a part of the surface (upper surface) of the passivation layer 6 is exposed (hereinafter, this portion is referred to as a second exposed portion 6b).

上述の第6工程の後、第7工程を行う。第7工程は、コンタクト層7を、第1開口部22a及び第2開口部6aに形成する工程である。図10A及び図10Bに示すように、第1露出部5a及び第2露出部6bと接触するように、コンタクト層7を形成する。このように、マスクパターン22の第1開口部22aの開口を拡大することにより、パッシベーション層6とコンタクト層7との間に隙間Aが形成されることを防ぐことができる。   After the sixth step, the seventh step is performed. The seventh step is a step of forming the contact layer 7 in the first opening 22a and the second opening 6a. As shown in FIGS. 10A and 10B, the contact layer 7 is formed so as to be in contact with the first exposed portion 5a and the second exposed portion 6b. Thus, by enlarging the opening of the first opening 22 a of the mask pattern 22, it is possible to prevent the gap A from being formed between the passivation layer 6 and the contact layer 7.

第7工程の後は、第1実施形態と同様に、図11Aに示すように、マスクパターン22の除去を行う。次に、パッシベーション層6及びコンタクト層7上に保護膜8を形成する(図11Bを参照)。その後に、電極9、電極10及び反射防止膜11を形成する(図11Cを参照)。   After the seventh step, as in the first embodiment, the mask pattern 22 is removed as shown in FIG. 11A. Next, a protective film 8 is formed on the passivation layer 6 and the contact layer 7 (see FIG. 11B). Thereafter, the electrode 9, the electrode 10, and the antireflection film 11 are formed (see FIG. 11C).

以上のように、本実施形態に係る受光装置1の製造方法では、少なくとも第1実施形態にて奏する効果を備える。さらに、本実施形態においては、マスクパターン22の第1開口部22aの内側壁22cをパッシベーション層6の表面上に延びるように、第1開口部22aの開口が拡大されている。つまり、第1開口部22aと第2開口部6aとにコンタクト層7を形成すると、コンタクト層7が、キャップ層5の第1露出部5a上だけでなく、パッシベーション層6の第2露出部6b上にも形成される。したがって、パッシベーション層6が過剰にエッチングされた場合であっても、図8Bに示すように、パッシベーション層6とコンタクト層7との間に隙間Aが生じることを抑制できる。つまり、コンタクト層7とパッシベーション層6との間に隙間Aに、後工程で用いられる薬液が残存することなどを防ぐことができる。よって、コンタクト層7とパッシベーション層6との間の隙間Aに起因した、リーク電流を低減することができる。   As described above, the method for manufacturing the light receiving device 1 according to this embodiment has at least the effects of the first embodiment. Further, in the present embodiment, the opening of the first opening 22 a is enlarged so that the inner wall 22 c of the first opening 22 a of the mask pattern 22 extends on the surface of the passivation layer 6. That is, when the contact layer 7 is formed in the first opening 22 a and the second opening 6 a, the contact layer 7 is not only on the first exposed portion 5 a of the cap layer 5 but also the second exposed portion 6 b of the passivation layer 6. Also formed on top. Therefore, even when the passivation layer 6 is excessively etched, it is possible to prevent the gap A from being generated between the passivation layer 6 and the contact layer 7 as shown in FIG. 8B. That is, it is possible to prevent the chemical solution used in the subsequent process from remaining in the gap A between the contact layer 7 and the passivation layer 6. Therefore, the leakage current due to the gap A between the contact layer 7 and the passivation layer 6 can be reduced.

以上、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。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 embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. We therefore claim all modifications and changes that come within the scope and spirit of the following claims.

また、本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。例えば、バッファ層3を形成せずに、半導体基板2の表面2a上に受光層4を直接形成してもよい。また、電極10及び反射防止膜11を形成する前に、半導体基板2の裏面を、鏡面になるように研削してもよい。   Further, the present invention is not limited to the specific configuration disclosed in the present embodiment. For example, the light receiving layer 4 may be formed directly on the surface 2 a of the semiconductor substrate 2 without forming the buffer layer 3. In addition, before the electrode 10 and the antireflection film 11 are formed, the back surface of the semiconductor substrate 2 may be ground so as to be a mirror surface.

また、受光層4において、InGaAs層4aとGaAsSb層4bとのペアに限られず、タイプII多重量子井戸構造を形成するペアを適宜設けてもよい。また、マスクパターン21,22、保護膜8及び反射防止膜11を構成する材料は、適宜選択することができる。   Further, the light receiving layer 4 is not limited to the pair of the InGaAs layer 4a and the GaAsSb layer 4b, and a pair forming a type II multiple quantum well structure may be provided as appropriate. Moreover, the material which comprises the mask patterns 21 and 22, the protective film 8, and the antireflection film 11 can be selected suitably.

本発明によれば、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法に適用される。   The present invention is applied to a method of manufacturing a light receiving device that can reduce leakage current.

1…受光装置、2,102…半導体基板、2a,102a…表面、2b,102b…裏面、3,103…バッファ層、4,104…受光層、4a,104a…InGaAs層、4b,104b…GaAsSb層、5,105…キャップ層、5a…第1露出部、6,106…パッシベーション層、6a…第2開口部、6b…第2露出部、7,107…コンタクト層、7a…堆積物、8,108…保護膜、8a…第3開口部、9,10,109,110…電極、11,111…反射防止膜、21,22…マスクパターン、21a,22a…第1開口部、22b…庇、22c…内側壁、A…隙間、P…画素、S…基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light receiving device 2,102 ... Semiconductor substrate, 2a, 102a ... Front surface, 2b, 102b ... Back surface, 3,103 ... Buffer layer, 4,104 ... Light receiving layer, 4a, 104a ... InGaAs layer, 4b, 104b ... GaAsSb 5, 105 ... cap layer, 5a ... first exposed portion, 6, 106 ... passivation layer, 6a ... second opening, 6b ... second exposed portion, 7, 107 ... contact layer, 7a ... deposit, 8 108a protective film 8a third opening 9, 10, 109, 110 electrode 11, 111 antireflection film 21, 22 mask pattern 21a 22a first opening 22b 22c ... inner side wall, A ... gap, P ... pixel, S ... substrate.

Claims (5)

半導体基板上に受光層を形成する第1工程と、
前記受光層上にキャップ層を形成する第2工程と、
前記キャップ層上にパッシベーション層を形成する第3工程と、
前記パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第4工程と、
前記マスクパターンを用いたエッチングによって前記パッシベーション層に第1開口部を形成し、前記第1開口部を介して前記キャップ層の表面の一部を露出する第5工程と、
前記第1開口部にコンタクト層を形成する第6工程と、
を備え、
前記キャップ層は、Asを含有し、
前記コンタクト層は、前記キャップ層に接触する、
受光装置の製造方法。
A first step of forming a light receiving layer on a semiconductor substrate;
A second step of forming a cap layer on the light receiving layer;
A third step of forming a passivation layer on the cap layer;
A fourth step of forming a mask pattern on the passivation layer;
A fifth step of forming a first opening in the passivation layer by etching using the mask pattern and exposing a portion of the surface of the cap layer through the first opening;
A sixth step of forming a contact layer in the first opening;
With
The cap layer contains As,
The contact layer contacts the cap layer;
Manufacturing method of light receiving device.
半導体基板上に受光層を形成する第1工程と、
前記受光層上にキャップ層を形成する第2工程と、
前記キャップ層上にパッシベーション層を形成する第3工程と、
前記パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第4工程と、
前記マスクパターンを用いたエッチングによって前記パッシベーション層に第1開口部を形成し、前記第1開口部を介して前記キャップ層の表面の一部を露出する第5工程と、
前記マスクパターンを等方性エッチングすることによって前記マスクパターンの第2開口部の開口を拡大する第6工程と、
前記第1開口部と前記第2開口部とにコンタクト層を形成する第7工程と、
を備え、
前記キャップ層は、Asを含有し、
前記第2開口部は、前記第1開口部の上に設けられると共に前記第1開口部に連なり、
前記第2開口部の内側壁は、前記パッシベーション層の表面上に延びており、
前記コンタクト層は、前記キャップ層に接触する、
受光装置の製造方法。
A first step of forming a light receiving layer on a semiconductor substrate;
A second step of forming a cap layer on the light receiving layer;
A third step of forming a passivation layer on the cap layer;
A fourth step of forming a mask pattern on the passivation layer;
A fifth step of forming a first opening in the passivation layer by etching using the mask pattern and exposing a portion of the surface of the cap layer through the first opening;
A sixth step of enlarging the opening of the second opening of the mask pattern by isotropically etching the mask pattern;
A seventh step of forming a contact layer in the first opening and the second opening;
With
The cap layer contains As,
The second opening is provided on the first opening and continues to the first opening.
An inner wall of the second opening extends on a surface of the passivation layer;
The contact layer contacts the cap layer;
Manufacturing method of light receiving device.
前記コンタクト層は、ドーパントを含有する半導体層であり、
前記ドーパントの原料ガスは、CBrである、請求項1又は2に記載の受光装置の製造方法。
The contact layer is a semiconductor layer containing a dopant,
The method for manufacturing a light receiving device according to claim 1, wherein the dopant source gas is CBr 4 .
前記パッシベーション層は、前記コンタクト層と異なる導電型を有する半導体層である、請求項1〜3の何れか一項に記載の受光装置の製造方法。   The light-receiving device manufacturing method according to claim 1, wherein the passivation layer is a semiconductor layer having a conductivity type different from that of the contact layer. 前記コンタクト層は、p型半導体層であり、
前記パッシベーション層はn型半導体層である、請求項1〜4の何れか一項に記載の受光装置の製造方法。
The contact layer is a p-type semiconductor layer;
The method for manufacturing a light receiving device according to claim 1, wherein the passivation layer is an n-type semiconductor layer.
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