JP3010186B2 - 光電子集積回路の製造方法 - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光電子集積回路の製
造方法に関し、更に詳細には、半絶縁基板上に光を電気
信号に変換するフォトダイオードと、フォトダイオード
から出力された電気信号を増幅させる異種接合双極性ト
ランジスタ（以下、ＨＢＴ）と、受動素子である電気信
号をバイパス(by-pass)させるキャパシタ及び電気信号
を強化させる抵抗とを含む光電子集積回路の製造方法に
関する。
造方法に関し、更に詳細には、半絶縁基板上に光を電気
信号に変換するフォトダイオードと、フォトダイオード
から出力された電気信号を増幅させる異種接合双極性ト
ランジスタ（以下、ＨＢＴ）と、受動素子である電気信
号をバイパス(by-pass)させるキャパシタ及び電気信号
を強化させる抵抗とを含む光電子集積回路の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、高周波光通信システムで受光
部として用いられる光電子集積回路は、発光ダイオード
から出力された光を電気的信号に変換するフォトダイオ
ードと、フォトダイオードから出力された電気的信号を
増幅させるＨＢＴと、その外のキャパシタ、及び抵抗等
とが含まれる。
部として用いられる光電子集積回路は、発光ダイオード
から出力された光を電気的信号に変換するフォトダイオ
ードと、フォトダイオードから出力された電気的信号を
増幅させるＨＢＴと、その外のキャパシタ、及び抵抗等
とが含まれる。
【０００３】こういう従来の光電子集積回路の製造方法
を図７を参照して説明する。
を図７を参照して説明する。
【０００４】半絶縁基板１０１上に、エミッタ、ベー
ス、コレクタを含むＨＢＴ(h) と、Ｐ型電極、Ｎ型電極
を含むフォトダイオード(p) とが公知の製造技術により
適所に形成される。この時ＨＢＴ(h) とフォトダイオー
ド(p) 、は絶縁かつ分離される。続いて、フォトダイオ
ード(p) とＨＢＴ(h) とを保護するために、第１絶縁膜
１０２、例えばＳｉＯ2 又はＳｉＮ膜がフォトダイオー
ド(p) とＨＢＴ(h) とを覆うように、半絶縁基板１０１
表面に形成される。
ス、コレクタを含むＨＢＴ(h) と、Ｐ型電極、Ｎ型電極
を含むフォトダイオード(p) とが公知の製造技術により
適所に形成される。この時ＨＢＴ(h) とフォトダイオー
ド(p) 、は絶縁かつ分離される。続いて、フォトダイオ
ード(p) とＨＢＴ(h) とを保護するために、第１絶縁膜
１０２、例えばＳｉＯ2 又はＳｉＮ膜がフォトダイオー
ド(p) とＨＢＴ(h) とを覆うように、半絶縁基板１０１
表面に形成される。
【０００５】その後、パッド金属パターン１０３、１０
４は、ＨＢＴ(h)の両側の第１絶縁膜１０２の上部、フ
ォトダイオードの両側の第１絶縁膜１０２の上部に公知
のリフトオフ(lift off)方式により形成される。ここ
で、１０３はＨＢＴ(h) のパッド金属パターンであり、
１０４はフォトダイオード(p)のパッド金属パターンで
ある。この時、フォトダイオード(p)のパッド金属パタ
ーン１０４から所定部分の離隔した位置に、パッド金属
パターン１０３及び１０４の形成と同時に、キャパシタ
の下部電極１０５が形成される。
４は、ＨＢＴ(h)の両側の第１絶縁膜１０２の上部、フ
ォトダイオードの両側の第１絶縁膜１０２の上部に公知
のリフトオフ(lift off)方式により形成される。ここ
で、１０３はＨＢＴ(h) のパッド金属パターンであり、
１０４はフォトダイオード(p)のパッド金属パターンで
ある。この時、フォトダイオード(p)のパッド金属パタ
ーン１０４から所定部分の離隔した位置に、パッド金属
パターン１０３及び１０４の形成と同時に、キャパシタ
の下部電極１０５が形成される。
【０００６】半絶縁基板１０１の構造物の表面にキャパ
シタの誘電体用の第２絶縁膜１０６、例えばＳｉＮ膜が
形成され、下部電極１０５の表面のみに被覆されるよう
にエッチングされる。その後、キャパシタの下部電極１
０５の上部に、公知の方法で上部電極１０７が形成さ
れ、キャパシタが形成される。続いて、キャパシタの右
側にニクロム(NiCr)のような金属膜で抵抗１０８が形成
される。この時、キャパシタの左側にはフォトダイオー
ド(p) が形成される。
シタの誘電体用の第２絶縁膜１０６、例えばＳｉＮ膜が
形成され、下部電極１０５の表面のみに被覆されるよう
にエッチングされる。その後、キャパシタの下部電極１
０５の上部に、公知の方法で上部電極１０７が形成さ
れ、キャパシタが形成される。続いて、キャパシタの右
側にニクロム(NiCr)のような金属膜で抵抗１０８が形成
される。この時、キャパシタの左側にはフォトダイオー
ド(p) が形成される。
【０００７】それから、第１絶縁膜１０２はＨＢＴ(h)
のエミッタ電極部分とフォトダイオード(p) の電極部分
らとが露出されるように所定部分エッチングされる。金
属配線１０９は露出されたＨＢＴ(h) のエミッタ電極と
パッド金属パターン１０３とを連結し、金属配線１１０
は露出されたフォトダイオード(p) の電極と金属パター
ン１０４とを形成する。
のエミッタ電極部分とフォトダイオード(p) の電極部分
らとが露出されるように所定部分エッチングされる。金
属配線１０９は露出されたＨＢＴ(h) のエミッタ電極と
パッド金属パターン１０３とを連結し、金属配線１１０
は露出されたフォトダイオード(p) の電極と金属パター
ン１０４とを形成する。
【０００８】その後、場合により、入射光の反射率を減
少させるために、フォトダイオードの受光部、即ちフォ
トダイオード上部に存在する第１絶縁膜１０２が除去さ
れ、その部分に一定の厚さの非反射膜用の第３絶縁膜１
１２、例えばＳｉＮ膜が形成される。
少させるために、フォトダイオードの受光部、即ちフォ
トダイオード上部に存在する第１絶縁膜１０２が除去さ
れ、その部分に一定の厚さの非反射膜用の第３絶縁膜１
１２、例えばＳｉＮ膜が形成される。
【０００９】しかし、前記のような従来の光電子集積回
路の製造技術は次のような問題点がある。
路の製造技術は次のような問題点がある。
【００１０】先ず、フォトダイオード(p) とＨＢＴ(h)
とを完成した後、保護膜用の第１絶縁膜１０２の形成段
階、キャパシタの誘電体用の第２絶縁膜１０６の形成段
階及び、フォトダイオード(p) の非反射用の第３絶縁膜
１１２の形成段階が進行される。しかし、前記の絶縁膜
は全てが類似した物質からなるが、それぞれ違う工程で
形成されることで、工程段階を増加させる。のみなら
ず、前記の絶縁膜らを適所に配置させるためには３回の
パターニング工程が必要である。こういうことで、光電
子集積回路を形成するための工程時間が長くなり、製造
費用が増加する。
とを完成した後、保護膜用の第１絶縁膜１０２の形成段
階、キャパシタの誘電体用の第２絶縁膜１０６の形成段
階及び、フォトダイオード(p) の非反射用の第３絶縁膜
１１２の形成段階が進行される。しかし、前記の絶縁膜
は全てが類似した物質からなるが、それぞれ違う工程で
形成されることで、工程段階を増加させる。のみなら
ず、前記の絶縁膜らを適所に配置させるためには３回の
パターニング工程が必要である。こういうことで、光電
子集積回路を形成するための工程時間が長くなり、製造
費用が増加する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の従来の問題点を解決するためになされたもので、製造
工程を単純化できる光電子集積回路の製造方法を提供す
ることにある。
の従来の問題点を解決するためになされたもので、製造
工程を単純化できる光電子集積回路の製造方法を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、半絶縁基板上に光を電気信号に変換する
フォトダイオードと、フォトダイオードから出力された
電気信号を増幅させるＨＢＴと、前記電気的信号をバイ
パス(by-pass) させるキャパシタと、電気信号を強化さ
せる抵抗とを含む光電子集積回路の製造方法であって、
半絶縁基板を提供する段階、半絶縁基板の所定部分にＨ
ＢＴと、ＨＢＴから所定距離を離隔した位置にフォトダ
イオードとを形成する段階、フォトダイオードから所定
距離を離隔した部分にキャパシタの下部電極を形成する
段階、半絶縁基板の結果物上に絶縁膜を蒸着する段階、
ＨＢＴ表面、フォトダイオード表面、キャパシタの下部
電極表面、及び下部電極から離隔した半絶縁基板上の所
定部分に絶縁膜が存在するように絶縁膜をパターニング
する段階及び、下部電極から離隔した半絶縁基板上の所
定部分に存在する絶縁膜上に抵抗を形成する段階とを含
むことを特徴とする。
め、本発明は、半絶縁基板上に光を電気信号に変換する
フォトダイオードと、フォトダイオードから出力された
電気信号を増幅させるＨＢＴと、前記電気的信号をバイ
パス(by-pass) させるキャパシタと、電気信号を強化さ
せる抵抗とを含む光電子集積回路の製造方法であって、
半絶縁基板を提供する段階、半絶縁基板の所定部分にＨ
ＢＴと、ＨＢＴから所定距離を離隔した位置にフォトダ
イオードとを形成する段階、フォトダイオードから所定
距離を離隔した部分にキャパシタの下部電極を形成する
段階、半絶縁基板の結果物上に絶縁膜を蒸着する段階、
ＨＢＴ表面、フォトダイオード表面、キャパシタの下部
電極表面、及び下部電極から離隔した半絶縁基板上の所
定部分に絶縁膜が存在するように絶縁膜をパターニング
する段階及び、下部電極から離隔した半絶縁基板上の所
定部分に存在する絶縁膜上に抵抗を形成する段階とを含
むことを特徴とする。
【００１３】この時、絶縁膜としてはＳｉＮ膜が用いら
れる。ここで、ＨＢＴ表面及びフォトダイオードの側部
に形成された絶縁膜は、ＨＢＴ及びフォトダイオードの
保護膜である。又、フォトダイオードの上部に形成され
た絶縁膜は、フォトダイオードの非反射膜である。前記
キャパシタの下部電極表面に形成された絶縁膜は、キャ
パシタの誘電体膜である。ここで、絶縁膜の厚さは、フ
ォトダイオードの非反射膜の厚さにより決定される。
れる。ここで、ＨＢＴ表面及びフォトダイオードの側部
に形成された絶縁膜は、ＨＢＴ及びフォトダイオードの
保護膜である。又、フォトダイオードの上部に形成され
た絶縁膜は、フォトダイオードの非反射膜である。前記
キャパシタの下部電極表面に形成された絶縁膜は、キャ
パシタの誘電体膜である。ここで、絶縁膜の厚さは、フ
ォトダイオードの非反射膜の厚さにより決定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本実施例では、ＨＢＴ及びフォト
ダイオードの保護膜と、キャパシタの誘電体膜、フォト
ダイオードの非反射膜とが一つの工程で形成され、工程
段階が減少される。更に、前記ＨＢＴ及びフォトダイオ
ードの保護膜と、キャパシタの誘電体膜、フォトダイオ
ードの非反射膜には、誘電特性及び外部物質からの抵抗
特性が優れたＳｉＮ膜が用いられる。
ダイオードの保護膜と、キャパシタの誘電体膜、フォト
ダイオードの非反射膜とが一つの工程で形成され、工程
段階が減少される。更に、前記ＨＢＴ及びフォトダイオ
ードの保護膜と、キャパシタの誘電体膜、フォトダイオ
ードの非反射膜には、誘電特性及び外部物質からの抵抗
特性が優れたＳｉＮ膜が用いられる。
【００１５】図１のＡ部分を参照してより具体的に説明
すれば、Ｎ+型サブコレクタ層２、Ｎ型コレクタ層３、
ベース層４及びエミッタ層５が半絶縁基板１上に順次に
成長される。この時、成長方式にはＭＯＣＶＤ(metal o
rganic chemical vapor deposition)又は電子ビーム蒸
着(evaporation)方式が用いられる。又、Ｎ+型サブコレ
クタ層２、Ｎ型コレクタ層３、Ｐ型ベース層４（以後、
ベース層４と呼ぶ）、Ｎ型エミッタ層５（以後、エミッ
タ層５と呼ぶ）は、III−Ｖ族、II−IV族又は二重異種
接合(double hetero junction)を有する化合物層であ
る。前記で、化合物層２、３、４らはＨＢＴを構成する
層として説明したが、ここで、Ｎ+型サブコレクタ層２
はフォトダイオードのＮ型の接触層である。又、Ｎ型コ
レクタ層３はフォトダイオードで吸収層、ベース層４は
Ｐ型の接触層である。この時、ベース層４はＰ+-ＩｎＧ
ａＡｓが用いられることが望ましい。
すれば、Ｎ+型サブコレクタ層２、Ｎ型コレクタ層３、
ベース層４及びエミッタ層５が半絶縁基板１上に順次に
成長される。この時、成長方式にはＭＯＣＶＤ(metal o
rganic chemical vapor deposition)又は電子ビーム蒸
着(evaporation)方式が用いられる。又、Ｎ+型サブコレ
クタ層２、Ｎ型コレクタ層３、Ｐ型ベース層４（以後、
ベース層４と呼ぶ）、Ｎ型エミッタ層５（以後、エミッ
タ層５と呼ぶ）は、III−Ｖ族、II−IV族又は二重異種
接合(double hetero junction)を有する化合物層であ
る。前記で、化合物層２、３、４らはＨＢＴを構成する
層として説明したが、ここで、Ｎ+型サブコレクタ層２
はフォトダイオードのＮ型の接触層である。又、Ｎ型コ
レクタ層３はフォトダイオードで吸収層、ベース層４は
Ｐ型の接触層である。この時、ベース層４はＰ+-ＩｎＧ
ａＡｓが用いられることが望ましい。
【００１６】その後、エミッタ電極６は、ＨＢＴ領域Ａ
のエミッタ層５上の所定部分に公知のリフトオフ工程で
形成される。それから、エミッタ電極６をマスクとして
用いてエミッタ層５がパターニングされ、ベース層４が
露出される。その次にベース電極７はＨＢＴ領域Ａのパ
ターニングされたエミッタ層５の縁にリフトオフ方式に
より形成される。これと同時に、フォトダイオードのＰ
型電極８もフォトダイオード領域Ｂ部分のベース層４上
に形成される。ベース電極７とＰ型電極８とは図には詳
しく示されていないが、平面上で見れば環形態として形
成される。従って、断面上で見る時は所定間隔を離隔し
た一対のパターンとして示される。
のエミッタ層５上の所定部分に公知のリフトオフ工程で
形成される。それから、エミッタ電極６をマスクとして
用いてエミッタ層５がパターニングされ、ベース層４が
露出される。その次にベース電極７はＨＢＴ領域Ａのパ
ターニングされたエミッタ層５の縁にリフトオフ方式に
より形成される。これと同時に、フォトダイオードのＰ
型電極８もフォトダイオード領域Ｂ部分のベース層４上
に形成される。ベース電極７とＰ型電極８とは図には詳
しく示されていないが、平面上で見れば環形態として形
成される。従って、断面上で見る時は所定間隔を離隔し
た一対のパターンとして示される。
【００１７】図２を参照すれば、ＨＢＴ領域Ａ中のエミ
ッタ／ベースの予定領域Ａ１及び、フォトダイオード領
域ＢのＰ型電極領域Ｂ１を含むように、第１レジストパ
ターン（図示しない）が公知のフォトリソグラフィー法
により形成される。
ッタ／ベースの予定領域Ａ１及び、フォトダイオード領
域ＢのＰ型電極領域Ｂ１を含むように、第１レジストパ
ターン（図示しない）が公知のフォトリソグラフィー法
により形成される。
【００１８】続いて、第１レジストパターン（図示しな
い）を用い、露出されたベース層４とＮ型コレクタ層３
とがパターニングされ、ＨＢＴ構造物２０とフォトダイ
オード構造物３０とが形成される。それから、ＨＢＴの
コレクタ電極９はＨＢＴ構造物２０の外側（両側）のＮ
+型サブコレクタ層２上にリフトオフ工程により形成さ
れる。同時に、フォトダイオードのＮ型電極１０もやは
りフォトダイオード構造物３０の外側（両側）にリフト
オフ方式により形成される。
い）を用い、露出されたベース層４とＮ型コレクタ層３
とがパターニングされ、ＨＢＴ構造物２０とフォトダイ
オード構造物３０とが形成される。それから、ＨＢＴの
コレクタ電極９はＨＢＴ構造物２０の外側（両側）のＮ
+型サブコレクタ層２上にリフトオフ工程により形成さ
れる。同時に、フォトダイオードのＮ型電極１０もやは
りフォトダイオード構造物３０の外側（両側）にリフト
オフ方式により形成される。
【００１９】続いて、ＨＢＴ構造物２０とそれの外側
（両側）のコレクタ電極９、フォトダイオード構造物３
０とそれの外側（両側）のＮ型電極１０を含むように、
フォトリソグラフイー工程により第２レジストパターン
（図示しない）が形成される．この第２レジストパター
ンの形態のとおりに露出されたＮ＋型サブコレクタ層２
がエッチングされ、ＨＢＴ２０−１とフォトダイオード
３０−１とが形成される。さらに、前記のエッチング工
程によりＨＢＴ２０−１とフォトダイオード３０−１が
電気的に分離される。
（両側）のコレクタ電極９、フォトダイオード構造物３
０とそれの外側（両側）のＮ型電極１０を含むように、
フォトリソグラフイー工程により第２レジストパターン
（図示しない）が形成される．この第２レジストパター
ンの形態のとおりに露出されたＮ＋型サブコレクタ層２
がエッチングされ、ＨＢＴ２０−１とフォトダイオード
３０−１とが形成される。さらに、前記のエッチング工
程によりＨＢＴ２０−１とフォトダイオード３０−１が
電気的に分離される。
【００２０】次に、図３のＣの部分に示されるように、
集積回路を構成するキャパシタの下部電極１１は半絶縁
基板１上のキャパシタの予め決められた領域Ｃ、例えば
フォトダイオード３０−１の右側にリフトオフ方式によ
り形成される。続いて、絶縁膜、例えばＳｉＮ膜１２が
基板１の構造物の表面に形成される。ここで、キャパシ
タ予定領域Ｃはフォトダイオード３０−１の右側に位置
する。
集積回路を構成するキャパシタの下部電極１１は半絶縁
基板１上のキャパシタの予め決められた領域Ｃ、例えば
フォトダイオード３０−１の右側にリフトオフ方式によ
り形成される。続いて、絶縁膜、例えばＳｉＮ膜１２が
基板１の構造物の表面に形成される。ここで、キャパシ
タ予定領域Ｃはフォトダイオード３０−１の右側に位置
する。
【００２１】その後、ＳｉＮ膜１２はＨＢＴ２０−１の
表面と、フォトダイオード３０−１の表面、キャパシタ
の下部電極１１の表面及び抵抗予定領域Ｄに存在するよ
うにパターニングされる。ここで、ＨＢＴ２０−１表面
に覆われているＳｉＮ膜１２−１はＨＢＴの保護膜の役
割をする。フォトダイオード３０−１の側壁部分に覆わ
れているＳｉＮ膜１２−２は、フォトダイオードの保護
膜の役割をし、フォトダイオード３０−１の上部に覆わ
れているＳｉＮ膜１２−３は、フォトダイオードの非反
射防止膜の役割をする。又、キャパシタ領域Ｃで下部電
極１１表面に覆われているＳｉＮ膜１２−４は、キャパ
シタの誘電体膜の役割をする。抵抗予定領域Ｄに形成さ
れるＳｉＮ膜１２−５は、以後に形成される金属パター
ンと共に抵抗をなす。この時、絶縁膜としてＳｉＮ膜１
２を用いることは、ＳｉＮ膜が外部からの不純物の浸透
防止能力が非常に優れ、非反射特性も優れ、誘電率特性
もやはりよいからである。
表面と、フォトダイオード３０−１の表面、キャパシタ
の下部電極１１の表面及び抵抗予定領域Ｄに存在するよ
うにパターニングされる。ここで、ＨＢＴ２０−１表面
に覆われているＳｉＮ膜１２−１はＨＢＴの保護膜の役
割をする。フォトダイオード３０−１の側壁部分に覆わ
れているＳｉＮ膜１２−２は、フォトダイオードの保護
膜の役割をし、フォトダイオード３０−１の上部に覆わ
れているＳｉＮ膜１２−３は、フォトダイオードの非反
射防止膜の役割をする。又、キャパシタ領域Ｃで下部電
極１１表面に覆われているＳｉＮ膜１２−４は、キャパ
シタの誘電体膜の役割をする。抵抗予定領域Ｄに形成さ
れるＳｉＮ膜１２−５は、以後に形成される金属パター
ンと共に抵抗をなす。この時、絶縁膜としてＳｉＮ膜１
２を用いることは、ＳｉＮ膜が外部からの不純物の浸透
防止能力が非常に優れ、非反射特性も優れ、誘電率特性
もやはりよいからである。
【００２２】抵抗予定領域Ｄに形成されたＳｉＮ膜１２
−５上部には、ＮｉＣｒのような金属パターン１３が形
成され抵抗５０が形成される。
−５上部には、ＮｉＣｒのような金属パターン１３が形
成され抵抗５０が形成される。
【００２３】従って、１回のＳｉＮ膜１２の蒸着及びパ
ターニングで保護膜、非反射膜、キャパシタの誘電体膜
及び抵抗内の絶縁膜を同時に形成するようになる。
ターニングで保護膜、非反射膜、キャパシタの誘電体膜
及び抵抗内の絶縁膜を同時に形成するようになる。
【００２４】この時、前記ＳｉＮ膜１２の厚さは、フォ
トダイオードの非反射膜の厚さにより決定される。又、
このＳｉＮ膜１２はキャパシタの誘電体膜として用いら
れるので、このＳｉＮ膜を考慮してキャパシタの電極の
大きさが決定される。
トダイオードの非反射膜の厚さにより決定される。又、
このＳｉＮ膜１２はキャパシタの誘電体膜として用いら
れるので、このＳｉＮ膜を考慮してキャパシタの電極の
大きさが決定される。
【００２５】次の表は、ＳｉＮ膜１２の厚さによる、光
の波長λに対する透過率Ｔと反射率Ｒとを示した表であ
る。
の波長λに対する透過率Ｔと反射率Ｒとを示した表であ
る。
【００２６】
【表１】
【００２７】より詳しくは、前記の表は、フォトダイオ
ードに入射される入射光の入射方向が垂直である時、非
反射膜として用いられるＳｉＮ膜１２−３の厚さ及び光
の波長による入射光の最少反射率及び透過率を示したも
のである。
ードに入射される入射光の入射方向が垂直である時、非
反射膜として用いられるＳｉＮ膜１２−３の厚さ及び光
の波長による入射光の最少反射率及び透過率を示したも
のである。
【００２８】即ち、表に示されたように、入射光の波長
が１. ３１μm で、ＳｉＮ膜１２の厚さが１, ７００Å
である時、透過率Ｔが最大で反射率Ｒが最小になる。
又、入射光の波長が１. ５５μｍで、ＳｉＮ膜１２の厚
さが２ ,０００Åである時、透過率Ｔが最大で反射率Ｒ
が最小になる。従って、本実施例による光電子集積回路
が長波長（λ＝１. ５５μｍ）の受信機に用いられる場
合は、ＳｉＮ膜１２の厚さを約２０００Åにしたほうが
望ましい。この厚さは一般的なキャパシタの誘電体膜の
厚さであり、同時に外部の湿気及び埃などからＨＢＴの
表面を保護する保護膜の厚さとしても充分である。
が１. ３１μm で、ＳｉＮ膜１２の厚さが１, ７００Å
である時、透過率Ｔが最大で反射率Ｒが最小になる。
又、入射光の波長が１. ５５μｍで、ＳｉＮ膜１２の厚
さが２ ,０００Åである時、透過率Ｔが最大で反射率Ｒ
が最小になる。従って、本実施例による光電子集積回路
が長波長（λ＝１. ５５μｍ）の受信機に用いられる場
合は、ＳｉＮ膜１２の厚さを約２０００Åにしたほうが
望ましい。この厚さは一般的なキャパシタの誘電体膜の
厚さであり、同時に外部の湿気及び埃などからＨＢＴの
表面を保護する保護膜の厚さとしても充分である。
【００２９】その後、図４Ｄに示されるように、ＳｉＮ
膜１２はＨＢＴ２０−１のエミッタ電極６と、フォトダ
イオード３０−１のＰ型電極８、Ｎ型電極１０の中、い
ずれか一つが露出されるようにパターニングされ、コン
タクトウィンドーＷが形成される。
膜１２はＨＢＴ２０−１のエミッタ電極６と、フォトダ
イオード３０−１のＰ型電極８、Ｎ型電極１０の中、い
ずれか一つが露出されるようにパターニングされ、コン
タクトウィンドーＷが形成される。
【００３０】続いて、ＨＢＴ２０−１とフォトダイオー
ド３０−１との両側に、リフトオフ方式によりパット金
属パターン１４−１、１４−２が形成される。ここで、
図面符号１４−１はＨＢＴ２０−１のパット金属パター
ンを示し、１４−２はフォトダイオード３０−１のパッ
ト金属パターンを示す。又、上部電極１４−３はパット
金属パターン１４−１、１４−２を形成する工程と同時
に、キャパシタ領域で誘電体膜として用いられるＳｉＮ
膜１２−４上部にリフトオフ方式により形成される。
ド３０−１との両側に、リフトオフ方式によりパット金
属パターン１４−１、１４−２が形成される。ここで、
図面符号１４−１はＨＢＴ２０−１のパット金属パター
ンを示し、１４−２はフォトダイオード３０−１のパッ
ト金属パターンを示す。又、上部電極１４−３はパット
金属パターン１４−１、１４−２を形成する工程と同時
に、キャパシタ領域で誘電体膜として用いられるＳｉＮ
膜１２−４上部にリフトオフ方式により形成される。
【００３１】図５を参照して、風橋形態の金属配線を形
成するため、第３レジストは基板結果物上に流布され
る。この第３レジストは、コンタクトウィンドーＷによ
り露出されたＨＢＴと、フォトダイオードの電極部分
と、パット金属パターン１４−１、１４−２とが露出さ
れるように所定部分除去される。これをポスト(POST)工
程という。同時にＨＢＴのパット金属膜１４−１と、フ
ォトダイオード３０−１のパット金属膜１４−２との間
の空間、フォトダイオード３０−１の上部、キャパシタ
領域Ｃ及び抵抗領域Ｄには第３レジストが形成されない
ようにする。それから、第３レジスト表面と露出された
ＨＢＴ２０−１とフォトダイオード３０−１表面とに電
流路用の薄膜の金線（図示しない）が鍍金される。その
後、第４レジストがコーティングされる。この第４レジ
ストも、コンタクトウィンドーＷにより露出されたＨＢ
Ｔと、フォトダイオードの電極部分と、パット金属層１
４−１、１４−２とが露出されるように所定部分が除去
され、金属配線形成用のレジスト１５が形成される。
成するため、第３レジストは基板結果物上に流布され
る。この第３レジストは、コンタクトウィンドーＷによ
り露出されたＨＢＴと、フォトダイオードの電極部分
と、パット金属パターン１４−１、１４−２とが露出さ
れるように所定部分除去される。これをポスト(POST)工
程という。同時にＨＢＴのパット金属膜１４−１と、フ
ォトダイオード３０−１のパット金属膜１４−２との間
の空間、フォトダイオード３０−１の上部、キャパシタ
領域Ｃ及び抵抗領域Ｄには第３レジストが形成されない
ようにする。それから、第３レジスト表面と露出された
ＨＢＴ２０−１とフォトダイオード３０−１表面とに電
流路用の薄膜の金線（図示しない）が鍍金される。その
後、第４レジストがコーティングされる。この第４レジ
ストも、コンタクトウィンドーＷにより露出されたＨＢ
Ｔと、フォトダイオードの電極部分と、パット金属層１
４−１、１４−２とが露出されるように所定部分が除去
され、金属配線形成用のレジスト１５が形成される。
【００３２】続いて、金属配線１６は金属配線形成用の
レジスト１５表面及び露出された金属膜部分上に鍍金方
式により形成される。この時、鍍金される金属としては
金(Au)が用いられる。また、前記キャパシタ４０上部に
も、前記金属配線１６と同一の工程で金属配線１６−１
が形成される。
レジスト１５表面及び露出された金属膜部分上に鍍金方
式により形成される。この時、鍍金される金属としては
金(Au)が用いられる。また、前記キャパシタ４０上部に
も、前記金属配線１６と同一の工程で金属配線１６−１
が形成される。
【００３３】次に、図６に示されるように、第３及び第
４レジスト１５及び薄膜の金線が選択的に除去され、金
属配線１６とＨＢＴ２０−１との間に所定の空間が形成
される。この時、ＨＢＴ２０−１の金属配線１６は厚さ
が増大するほど、光電子集積回路素子の熱的特性が改善
される。本実施例での金属配線１６の厚さは、約２〜３
μm が望ましい。以上により、金属配線が形成された光
電子集積回路が完成される。
４レジスト１５及び薄膜の金線が選択的に除去され、金
属配線１６とＨＢＴ２０−１との間に所定の空間が形成
される。この時、ＨＢＴ２０−１の金属配線１６は厚さ
が増大するほど、光電子集積回路素子の熱的特性が改善
される。本実施例での金属配線１６の厚さは、約２〜３
μm が望ましい。以上により、金属配線が形成された光
電子集積回路が完成される。
【００３４】このように、被覆特性及び誘電特性が優れ
たＳｉＮ膜１２の蒸着により、多くの絶縁膜形成工程が
排除される。あわせて、絶縁膜を適所に配置させるため
のパターニング工程も減少され、製造工程が単純にな
る。
たＳｉＮ膜１２の蒸着により、多くの絶縁膜形成工程が
排除される。あわせて、絶縁膜を適所に配置させるため
のパターニング工程も減少され、製造工程が単純にな
る。
【００３５】本発明は前記の実施例のみに限らない。例
えば、本実施例ではパット金属パターン１４−１、１４
−２と各電極６、８、１０とを連結する金属配線１６を
風橋方式で形成したが、それ以外のフォトリソグラフィ
ー方式によっても形成できる。
えば、本実施例ではパット金属パターン１４−１、１４
−２と各電極６、８、１０とを連結する金属配線１６を
風橋方式で形成したが、それ以外のフォトリソグラフィ
ー方式によっても形成できる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の実施例による光電子集積回路の
製造方法によると、１回のＳｉＮ膜の蒸着及びパターニ
ングで、ＨＢＴ及びフォトダイオードの保護膜、フォト
ダイオードの非反射膜、キャパシタの誘電体膜が同時に
形成される。従って、多くの絶縁膜形成工程が減少され
る。又、絶縁膜を適所に配置させるためのパターニング
工程も減少される。従って、光電子集積回路の製造工程
が単純化される。
製造方法によると、１回のＳｉＮ膜の蒸着及びパターニ
ングで、ＨＢＴ及びフォトダイオードの保護膜、フォト
ダイオードの非反射膜、キャパシタの誘電体膜が同時に
形成される。従って、多くの絶縁膜形成工程が減少され
る。又、絶縁膜を適所に配置させるためのパターニング
工程も減少される。従って、光電子集積回路の製造工程
が単純化される。
【図１】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図２】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図３】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図４】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図５】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図６】本発明の実施例による光電子集積回路の製造工
程図である。
程図である。
【図７】従来の技術により形成された光電子集積回路の
断面図である。
断面図である。
１、１０１ 半絶縁基板 ２ Ｎ+ 型サブコレクタ層 ３ Ｎ型コレクタ層 ４ ベース層 ５ エミッタ層 ６ エミッタ電極 ７ ベース電極 ８ フォトダイオードのＰ型電極 ９ ＨＢＴのコレクタ電極 １０ フォトダイオードのＮ型電極 １１、１０５ キャパシタの下部電極 １２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２−５
ＳｉＮ膜 １４−１、１４−２ パット金属パターン １５ 金属配線形成用レジスト １６、１６−１、１０９、１１０ 金属配線 ２０ ＨＢＴの構造物 ２０−１ ＨＢＴ ３０ フォトダイオードの構造物 ３０−１ フォトダイオード １０２ 第１絶縁膜 １０３、１０４ 金属パターン １０６ 第２絶縁膜 １０７ 上部電極 １０８ 抵抗 １１２ 第３絶縁膜
ＳｉＮ膜 １４−１、１４−２ パット金属パターン １５ 金属配線形成用レジスト １６、１６−１、１０９、１１０ 金属配線 ２０ ＨＢＴの構造物 ２０−１ ＨＢＴ ３０ フォトダイオードの構造物 ３０−１ フォトダイオード １０２ 第１絶縁膜 １０３、１０４ 金属パターン １０６ 第２絶縁膜 １０７ 上部電極 １０８ 抵抗 １１２ 第３絶縁膜
Claims (13)
- 【請求項１】 半絶縁基板上に光を電気的信号に変換す
るフォトダイオードと、フォトダイオードから出力され
た電気信号を増幅させるＨＢＴと、前記電気信号をバイ
パス(by-pass) させるキャパシタと、前記電気信号を強
化させる抵抗とを含む光電子集積回路の製造方法であっ
て、 半絶縁基板を提供する段階、前記半絶縁基板の所定部分
にＨＢＴと、前記ＨＢＴから所定距離を離隔した位置に
フォトダイオードを形成する段階、 前記フォトダイオードから所定距離を離隔した部分にキ
ャパシタの下部電極を形成する段階、 前記半絶縁基板の結果物上に絶縁膜を蒸着する段階、前
記ＨＢＴ表面、フォトダイオード表面、キャパシタの下
部電極表面及び、前記下部電極から離隔した半絶縁基板
上の所定部分に前記絶縁膜が存在するように前記絶縁膜
をパターニングする段階及び前記下部電極から離隔した
半絶縁基板上の所定部分に存在する前記絶縁膜上に抵抗
を形成する段階とを含むことを特徴とする光電子集積回
路の製造方法。 - 【請求項２】 前記絶縁膜はＳｉＮ膜であることを特徴
とする請求項１記載の光電子集積回路の製造方法。 - 【請求項３】 前記ＳｉＮ膜の厚さは、フォトダイオー
ドの光波長が１．３１μｍである時に約１，７００Åで
あることを特徴とする請求項２記載の光電子集積回路の
製造方法。 - 【請求項４】 前記ＳｉＮ膜の厚さは、フォトダイオー
ドの光波長が１．５５μｍである時に約２，０００Åで
あることを特徴とする請求項２記載の光電子集積回路の
製造方法。 - 【請求項５】 前記ＨＢＴとフォトダイオードとを形成
する段階は、前記半絶縁基板上にＮ+型サブコレクタ
層、Ｎ型コレクタ層、Ｐ型ベース層及びＮ型エミッタ層
を順次に成長させる段階、 前記エミッタ層上の所定部分にエミッタ電極を形成する
段階、 前記エミッタ電極をマスクとしてエミッタ層をエッチン
グし前記Ｐ型ベース層を露出させる段階、 前記エミッタ層の縁にベース電極を形成し、これと同時
に前記エミッタ層から所定距離の離隔した位置にフォト
ダイオードのＰ型電極を形成し、前記ベース電極及びフ
ォトダイオードのＰ型電極を露出させベース層上に形成
する段階、 前記ベース電極、前記エミッタ層、及び前記ベース電極
とエミッタ層との間の部分の外側ならびに前記Ｐ型電極
と前記Ｐ型電極の含む部分の外側で、前記ベース層及び
Ｎ型コレクタ層が残るようにベース層及びＮ型コレクタ
層をエッチングしＮ+型サブコレクタ層を露出させる段
階、 前記Ｎ+型サブコレクタ層上に於いて前記ベース電極の
外側にコレクタ電極を形成するとともに前記ベース電極
の外側にＮ型電極を形成する段階、 前記コレクタ電極の外側部分及び前記Ｎ型電極の外側部
分の前記Ｎ+型サブコレクタ層をパターニングしてＨＢ
Ｔ及びフォトダイオードを形成する段階とを含むことを
特徴とする請求項１記載の光電子集積回路の製造方法。 - 【請求項６】 前記ベース層はＰ+-ＩｎＧａＡｓである
ことを特徴とする請求項５記載の光電子集積回路の製造
方法。 - 【請求項７】 前記絶縁膜の所定部分に抵抗を形成する
段階後、ＨＢＴの所定部分とフォトダイオードの所定部
分とが露出されるように前記絶縁膜をエッチングしコン
タクトウィンドーを形成する段階、 前記ＨＢＴ、フォトダイオード外側の露出された半絶縁
基板上にパッド金属パターンを形成し、同時に下部電極
の絶縁膜上に上部電極を形成する段階、及び前記パッド
金属パターンと露出されたＨＢＴ及びフォトダイオード
の所定部分とが連結されるように金属配線を形成する段
階とを更に含むことを特徴とする請求項１記載の光電子
集積回路の製造方法。 - 【請求項８】 前記金属配線はＡｕであることを特徴と
する請求項７記載の光電子集積回路の製造方法。 - 【請求項９】 前記抵抗はＮｉＣｒであることを特徴と
する請求項１記載の光電子集積回路の製造方法。 - 【請求項１０】 前記ＨＢＴ表面及びフォトダイオード
の側部に形成された絶縁膜は、ＨＢＴ及びフォトダイオ
ードの保護膜であることを特徴とする請求項１記載の光
電子集積回路の製造方法。 - 【請求項１１】 前記フォトダイオードの上部に形成さ
れた絶縁膜は、フォトダイオードの非反射膜であること
を特徴とする請求項１記載の光電子集積回路の製造方
法。 - 【請求項１２】 前記絶縁膜の厚さは、フォトダイオー
ドの非反射膜の厚さにより決定されることを特徴とする
請求項１１記載の光電子集積回路の製造方法。 - 【請求項１３】 前記キャパシタの下部電極表面に形成
された絶縁膜は、キャパシタの誘電体膜であることを特
徴とする請求項１記載の光電子集積回路の製造方法。
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|---|---|---|---|
| KR1019960047014A KR100220250B1 (ko) | 1996-10-19 | 1996-10-19 | 광전자 집적 회로의 제조 방법 |
| KR1996P47014 | 1996-10-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| KR20020009125A (ko) * | 2000-07-24 | 2002-02-01 | 윤덕용 | 이종접합 바이폴라 트랜지스터의 제조방법 |
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| JP2002217127A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2002299337A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
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| KR101275724B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2013-06-17 | 한국전자통신연구원 | 단일 기판 집적 회로 장치 및 그 제조 방법 |
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| CN114975102B (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-28 | 泉州市三安集成电路有限公司 | 集成异质结双极晶体管及其制作方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0725447B1 (en) * | 1995-02-02 | 2007-11-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Pin type light-receiving device and its fabrication process |
| US5577138A (en) * | 1995-08-17 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Integrated-circuit optical network unit |
-
1996
- 1996-10-19 KR KR1019960047014A patent/KR100220250B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
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