JPH02163979A - pinフォトダイオード及びその製造方法 - Google Patents

pinフォトダイオード及びその製造方法

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JPH02163979A
JPH02163979A JP63317883A JP31788388A JPH02163979A JP H02163979 A JPH02163979 A JP H02163979A JP 63317883 A JP63317883 A JP 63317883A JP 31788388 A JP31788388 A JP 31788388A JP H02163979 A JPH02163979 A JP H02163979A
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JP
Japan
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crystal growth
growth layer
conductivity type
layer
type crystal
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JP63317883A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Morita
哲郎 森田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基板上に形成されたpinフォトダイオー
ド及びその製造方法に関するものである。
〔従来技術〕
半導体受光素子は、小型軽量であり、光信号の変化に対
して高速に追従できることから、光通信、光情報処理に
不可欠のものである。最近では、集結度を向上させる為
、ますます微細化が進んでいる。
第3図は、従来のpinフォトダイオードを示す断面図
である。高抵抗化されたInPの半絶縁性基板1には、
3層構造で台形状結晶成長層が形成されている。最下層
には、InPの口型結晶成長層2が形成されており、そ
の上面には、アンドープのI nGaAsで形成された
光吸収層3が形成されている。さらに、この光吸収層3
の上面には、InPのn型結晶成長層4が形成されてい
る。
この口型結晶成長層4の上面には、信号取り出し用n型
電極5が形成されており、上記光吸収届出し用p型電極
6が形成されている。
次に、第4図に基づき、従来のpinフォトダイオード
の製造方法を説明する。まず、半絶縁性基板1上に、I
r1Pの口型結晶成長層2.1nGaAsの光吸収層3
及びInPのn型結晶成長層4をエピタキシャル成長法
で形成する(第4図(a)、(b)、(C))。
次に、光吸収層3の一部上面にレジスト膜7を形成しく
同図(d))n型結晶成長層4及び光吸収層3をエツチ
ングする(同図(e)、(f))。
さらに、所定の範囲でレジスト膜8を形成しく同図(g
)) 、口型結晶成長層2をエツチングする(同図(h
))。最後に、口型結晶成長層4及び口型結晶成長層2
上にn型電極5及びn型電極6を形成し、pinフォト
ダイオードが形成される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来技術に係るp【nフォトダイオード
によると、同一基板]の表面上に例えばICを作成する
場合、光吸収層3の厚さが2〜3μm程度であるので基
板が隆起した状態になり、製造プロセスにおいてフォト
レジストを塗布する際、均一にレジスト膜を形成するこ
とができず塗布ムラが生じるという問題があった。その
為、露光、現像、リフトオフ等に悪影響を与え、配線切
れ等が生じるという欠点があった。
そこで本発明は、大きい段差をなくすことで、レジスト
膜を比較的均一に形成することができる、pinフォト
ダイオードを提供することを目的とするものである。
また、簡単に上記pinフォトダイオードを製造するこ
とができる、pinフォトダイオードの製造方法を提供
するものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を達成する為、この発明に係るpinフォトダ
イオードは、第1導電型結晶成長層、光吸収層、第2導
電型結晶成長層、信号取出し用第1電極及び信号取出し
用第2電極を備えて構成されている。ここで、第1導電
型結晶成長層は、高抵抗化された基板」二に形成された
溝の内面に沿って埋め込まれている。また、光吸収層は
第1導電型結晶成長層の上面に沿って溝内に形成され、
基板表面を平坦化する。さらに、少なくとも1つの信号
取出し用第1電極は、第2導電型結晶成長層上に形成さ
れ、少なくとも1つの信号取出し用第2電極は、光吸収
層に形設された溝内で第1導電型結晶成長層が露出した
底部に形成されている。
また、この発明に係るpinフォトダイオードの製造方
法は、高抵抗化された基板に溝部を形成する第1の工程
と、溝部内面に沿って第1導電型結晶成長層を形成する
第2の工程と、第1導電型結晶成長層の上面に沿って前
記溝内に光吸収層を形成し、基板表面を平坦化する第3
の工程と、光吸収層の上面に第2導電型結晶成長層を形
成する第4の工程と、第2導電型結晶成長層上に少なく
とも1つの信号取出し用第1電極を形成する第5の工程
と、光吸収層に第1導電型結晶成長層が底部に露出した
溝を形設し、当該第1導電型結晶成長層上に少なくとも
1つの信号取出し用第2電極を形成する第6の工程とを
備えて構成される。
〔作用〕
この発明に係るpinフォトダイオードは、以上のよう
に構成されているので、基板表面に大きい段差が生じず
、スピンコーティングにより比較的均一なレジスト膜を
形成することができる。
また、この発明に係るpinフォトダイオードの製造方
法は、カカ単に基板表面を平坦化することができる。
〔実施例〕
以ド、この発明の一実施例に係るpinフォトダイオー
ド及びその製造方法を添附図面に基づき説明する。なお
、説明において同一要素には同一符号を使用し、重複す
る説明は省略する。
第1図は、この発明の一実施例に係るpinフォトダイ
オードを示す断面図である。Fe等のドーピングにより
高抵抗化されたrnP等の半絶縁性基板7には、逆台形
状の溝部が形成されており、InP等のn型結晶成長層
(第1導電型成長層)8が埋め込まれている。さらに、
このn型結晶成長層8により形成された/置部の内面に
沿って、Ga1nAsで形成された光吸収層9が埋め込
まれており、半絶縁性基板7の表面を平坦化している。
この光吸収層9上面には、rnP等のn型結晶成長層(
第2導電型結晶成長層)10が形成されている。なお、
光吸収層9は、吸収する光波長により材質が選択される
もので、Ga1nAsに限定されるものではない。例え
ば、1.3μm11.55μm以外の波長を有する光を
吸収する場合には、GaAs5AIGaAsを使用する
ことができる。
n型結晶成長層10上には、信号取出し用の第1オーミ
ツク電極11が形成されている。また、上記光吸収層9
には溝部が形設されており、n型結晶成長層8が露出し
た底部には、信号取出し用の第2オーミツク電極12が
形成されている。
この実施例によれば、基板表面に信号取出し用電極を形
成する必要がないので、接触抵抗を低くすることができ
、信頼性を向上させることができる。
次に、第2図に基づき、この発明の一実施例に係るpi
nフォトダイオードの製造方法を説明する。第1の工程
では、高抵抗化された基板7に溝部を形成する。具体的
には、半絶縁性基板7の全面に窒化硅素(SiNx)膜
13を形成しく第2図(a)) 、その上面にフォトレ
ジスト膜14を形成する。その後、フォトリングラフィ
技術で開口を形成しく同図(b)) 、窒化硅素膜13
を一部除去する(同図(C))。さらに、半絶縁性基板
7を異方エツチングし、逆台形状の溝部Aを形成する(
同図(d))。
第2の]二程では、溝の内面に沿って第1導電型結晶成
長層を形成する。具体的には、半絶縁性基板7上にIn
P等のn型結晶成長層(第1導電型結晶成長層)8を有
機金属気相成長法 (OM V P E法)で埋め込み成長させる(同図(
e))。
第″3の工程では、第1導電型結晶成長層の上面に沿っ
て溝内に光吸収層を形成し、基板表面を平坦化する。具
体的には、n型結晶成長層8の上面に沿って、溝部A内
にI nGaAs等の光吸収層9を何機金属気相成長法
で埋め込み成長させ、半絶縁性基板7の表面を平坦化す
る(同図(e))。
第4の工程では、光吸収層の上面に第2導電型結晶成長
層を形成する。具体的には、まず半絶縁性基板7の全面
に窒化硅素膜15をCVD法あるいはスパッタ法等で形
成しく第3図(f)) 、フォトリソグラフィ技術で開
口部Bを形成する(同図(g))。次に、この開口部B
へInP等のnノ(ソ結晶成長層(第2導電型結晶成長
層)10を有機金属気相成長法で埋め込み成長させる(
同図()1)、(1))。
第5の工程では、第2導電型結晶成長層上に、少なくと
も1つの信号11出し用第1電極を形成する。具体的に
は、n型結晶成長層10の上面に少なくとも1つの信号
取出し用の第1オーミツク電極(第1電極)11を形成
する(同図(j))。
第6の工程では、光吸収層に第1導電型結晶成長層か底
部に露出した溝部を形設し、当該第1導屯l(!!結晶
成長層上に、少なくとも1つの信号取出し用第2電極を
形成する。具体的には、n型結晶成長層8が底部に露出
したfI部Cを形設しく同図(k)) 、このn型結晶
成長層8の上面に第2オーミツク電t!!ii(第2電
極)12を形成する(同図(1))。
なお、上記実施例では第1導電型としてp型、第2導7
11型としてn型を使用しているが、第1導電型として
n型、第2導電型としてp型を使用してもよい。
また、基板、結晶成長層の材質としてInPを使用して
いるが、InPに限定されるものではない。例えば、G
aAs、St等を使用することができる。
〔発明の効果〕
この発明に係るpinフォトダイオードは、大きい段差
をなくすことで、レジスト膜を均一に形成することがで
きる。さらに、電極を十分に大きくすることができるの
で接触抵抗を低くすることができ、信頼性を向上させる
ことができる。
また、この発明に係るpinフォトダイオードの製造方
法は、簡単に上記pinフォトダイオードを製造するこ
とができ、基板表面からの電極の取り出しを一段と容易
にすることができる。
従来のプロセスでは、フォトレジストの厚さのムラか0
.3〜1.271m程度であり、全ての工程を経て行う
必要かある。しかし、本発明によるとレジストの厚みを
0.7〜0.8μmの範囲に押さえることができ、pi
nフォフォダイオードの特性も劣化しない。
【図面の簡単な説明】 第1図は、この発明の一実施例に係るpIn)寸トダイ
オードを示す断面図、第2図は、この発明の一実施例に
係るpinフォトダイオードの製造方法を示す工程図、
第3図は、従来技術に係るpinフォトダイオードを示
す断面図、第4図は、従来技術に係るpinフォトダイ
オードの製造方法を示す工程図である。 1.7・・・半絶縁性基板 2.8・・・p型結晶成長層 3.9・・・光吸収層 4.10・・・n型結晶成長層 5・・・n型電極 6・・・n型電極 11・・・第1オーミツク電極 12・・・第2オーミツクfts極 13・・・窒化硅素膜 14・・・フォトレジスト膜 Pノnフォセダイオーp′ 第1図 特許出願人  住友電気工業株式会社 代理人弁理士   長谷用  芳  樹間      
    山    山    行Pinフ1)−タ゛A
:1−1”+nネ佇i万テ云(前キ)第2図(1) 伸ξ来のpir)フォト刀方−ド 第 図 P)クツ偉トタ〕オード碧製店ジ方を買了又拍)第 図 役禾の判在方巧天(豹や) 第 図 炙来の製逗方沃(イ取牛) 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高抵抗化された基板上に形成された溝の内面に沿っ
    て埋め込まれた第1導電型結晶成長層と、前記第1導電
    型結晶成長層の上面に沿って前記溝内に形成され、前記
    基板表面を平坦化する光吸収層と、 前記光吸収層上に形成された第2導電型結晶成長層と、 前記第2導電型結晶成長層上に形成された少なくとも1
    つの信号取出し用第1電極と、 前記光吸収層に形設された溝内で、前記第1導電型結晶
    成長層が露出した底部に形成された少なくとも1つの信
    号取出し用第2電極とを備えて構成されていることを特
    徴とするpinフォトダイオード。 2、高抵抗化された基板に溝部を形成する第1の工程と
    、 前記溝部内面に沿って第1導電型結晶成長層を形成する
    第2の工程と、 前記第1導電型結晶成長層の上面に沿って前記溝内に光
    吸収層を形成し、前記基板表面を平坦化する第3の工程
    と、 前記光吸収層の上面に第2導電型結晶成長層を形成する
    第4の工程と、 前記第2導電型結晶成長層上に、少なくとも1つの信号
    取出し用第1電極を形成する第5の工程と、 前記光吸収層に前記第1導電型結晶成長層が底部に露出
    した溝を形設し、当該第1導電型結晶成長層上に、少な
    くとも1つの信号取出し用第2電極を形成する第6の工
    程とを備えて構成されるpinフォトダイオードの製造
    方法。
JP63317883A 1988-12-16 1988-12-16 pinフォトダイオード及びその製造方法 Pending JPH02163979A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003056634A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-10 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetecteur a semi-conducteur et procede de fabrication

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