JPH02166774A - 半導体受光装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 半導体受光装置に係り、特に測定用半導体受光装置に関
し。

正確にイオン化率比が測定でき、しかも測定中に素子の
劣化をきたさない構造の半導体受光装置の提供を目的と
し。

上側に上側電極、下側に下側電極を有する受光チップと
、該受光チップ側面の全面に接する埋込み絶縁部と、該
上側電極及び該下側電極の少なくとも一つから該埋込み
絶縁部上に延びる張出し電極と、該上側電極の上或いは
該下側電極の下に配置された補強板とを有する半導体受
光装置により構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体受光装置に係り、特に測定用半導体受光
装置に関する。

将来の光通信システムに利用できる超高速、低Ｐｆｆｌ
音アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）の基礎検討
において、アバランシェフォトダイオード特性を決定す
る物理定数であるイオン化率比を評価することは極めて
重要である。

イオン化率比の評価は光電流の電圧依存性の測定から求
められ、この方法は測定が容易なため広（採用されてい
る。

ところで、この方法により正確にイオン化率比の評価を
行うためには、充電流測定時に電子もしくは正札のどち
らか一方が純粋注入となることが必要である。それを実
現するためには、短波長の光を上面からも下面からも注
入できる構造の受光装置であることが要求される。

〔従来の技術〕

イオン化率比評価のために用いている従来の半導体受光
装置を第５図に示す。第５図において。

１５は半導体基板、１６は吸収層、１７はキャップ層。

１８は窒化シリコン膜、１１は上側電極、１２は下側電
極、５はプローバの針を表す。

上面、下面の両面から短波長の光の入射を可能とするた
めには、受光素子をできるだけ薄く形成する必要があ°
るので、メサの高さは１０μｍ以下。

メサの下部の半導体基板１５の厚さは３０μｍ程度。

半導体基板１５の下側の穴の深さは２０μｍ程度に形成
する。

ところが、測定の際、上側電極１１にプローバの針５を
あてると、プローバの針をあてた付近に応力が集中し、
これに伴って電界が集中して、測定中に素子を劣化させ
たり、測定値が不正確になるといった問題が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

受光面内に直接プローバの針をあてて測定するとプロー
バの針をあてた部分に応力が集中し、これに伴って電界
が集中する。これを避けるためには受光面以外の場所に
プローバの針をあてる構造とする必要がある。

本発明は、正確にイオン化率比が測定でき、しかも測定
中に素子の劣化をきたさない構造の半導体受光装置の提
供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の半導体受光装置の一例、第２図は本発
明の半導体受光装置の他の例、第３図は製造工程Ｉ、第
４図は製造工程■であり、これらの図及び図中の符号を
参照しながら上記課題を解決するための手段について説
明する。

上記課題は、上側に上側電極１１．下側に下側電極１２
を有する受光チップ１と、該受光チップｌ側面の全面に
接する埋込み絶縁部２と、該上側電極１１及び該下側電
極１２の少なくとも一つから該埋込み絶縁部２上に延び
る張出し電極１３．１４と、該上側電極１１の上或いは
該下側電極１２の下に配置された補強板３とを有する半
導体受光装置によって解決される。

〔作用〕

本発明では、受光チップ１側面の全面に接する埋込み絶
縁部２を形成し、受光面にある上側電極１１或いは下側
電極１２から埋込み絶縁部２上に延びる張出し電極１３
．１４を形成し、さらに上側電極１１の上或いは下側電
極１２の下に補強板３を形成する。

この様な構造にすれば、測定の際プローバの針を張出し
電極１３．１４にあてることにより、受光面での電界集
中を避けることができると共に、素子の機械的変形を避
けることができる。

その結果、測定中に素子の劣化を引き起こさずしかも正
確にイオン化率比を評価できる。

〔実施例〕

以下９本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の半導体受光装置の一例であり。

第１図（ａ）は上側から見た斜視図、第１図（ｂ）は下
側から見た斜視図を示す。

受光チップ１はその上側に上側電極１１．下側に下側電
極１２が形成され、その側面を埋込み絶縁部２によって
取り巻かれている。金属膜の形成された補強板３が上側
電極１１及び理込み絶縁部２に接着し、金属膜は上側張
出し電極１３を形成している。

補強板３は薄い埋込み絶縁部２の機械的強度を補強する
ために設けるもので、絶縁体である。

下側には下側電極１２から埋込み絶縁部２上に延びる下
側張出し電極１４が形成されている。

測定の際はプローバの針を下側張出し電極１４の上にあ
て、もう一方の電気的接触は凹み２１に露出する金属膜
から取る。

第２図は本発明の半導体受光装置の他の例であり、第２
図（ａ）は上側から見た斜視図、第２図（ｂ）は下側か
ら見た斜視図を示す。　　゛受光チップ１はその上側に
上側電極１１．下側に下側電極１２が形成され、その側
面を埋込み絶縁部２によって取り巻かれている。上側に
上側電極１１から埋込み絶縁部２上に延びる上側張出し
電極１３が形成されている。

下側電極１２は受光面から埋込み絶縁部２上に張出すよ
うに形成されていて、下側電極１２に接して補強板３が
形成されている。

補強板３は薄い埋込み樹脂２の機械的強度を補強すると
共に下側電極１２と電気的接触も保つ機能を有し導電体
である。

測定の際はプローバの針を上側張出し電極１，３の上に
あて、もう一方の電気的接触は補強板３から取る。

第３図の製造工程Ｉは第１図に示した本発明の半導体受
光装置の一例を実現する製造工程を示すものであり、以
下、第３図（ａ）乃至（ｅ）を参照しながら説明する。

第３図（ａ）参照 受光チップ１の形成を示す。

ｎ　”　−ＧａＳｂの半導体基板１５の上にｎ−−ＡＩ
ＧａＳｂの吸収層１６．　　Ｐ　”　　ＡｌＧａＳｂの
キャップ層１７をエピタキシャル成長し、メサエッチす
る。メサの深さは１０μｍ程度とする。

全面に窒化シリコン膜１８を形成した後、上部の窒化シ
リコン膜１８を同心円状に除去してそこに金（Ａｕ）を
被着して上側電極１１を形成する。

第３図（ｂ）参照 ポリイミド樹脂でメサ側面を埋込んで埋込み絶縁部２を
形成酸する。この時将来電極数り出しに利用するための
凹み２１の部分はポリイミド樹脂を除いておく。

第３図（ｃｌ）及び（ｃ２）参照 第３図（ｃｌ）及び（ｃ２）は、将来上側張出し電極と
なる金属膜３１の形成された補強板３の下面図及び断面
図である。

補強板３は一辺が　５００μｍ程度のサファイヤガラス
を用い、その上の金属膜３１は、すず（Ｓｎ）を２μｍ
蒸着し、さらにその上に金（Ａｕ）を１μｍめっきして
形成する。Ｓｎの替わりにＡｕＳｎ合金を使用してもよ
く、サファイヤガラスとの密着性を向上するために間に
チタン（Ｔｉ）等の薄膜を挿入してもよい。

第３図（ｄ）参照 補強板３を上側電極１１及び埋込み絶縁部２の上に乗せ
金属膜３１の中央部が上側電極１１の一部と接触するよ
うに配置し、熱圧着する。これにより。

金属膜３１は上側電極１１から埋込み絶縁部２の上に延
びた上側電極１３を形成する。

半導体基板１５をエツチングして除去し、メサ側面に囲
まれた部分を残すようにする。これにより受光チップ１
の厚さは１０μｍ以下となる。

第３図（ｅ）参照 受光チップ１の下側にＡｕ／＾ｕＧｅの下側電極１２を
同心円状に形成する。その下側電極１２から埋込み絶縁
部２上に延びる金（Ａｕ）の下側張出し電極１４を形成
する。

かくして、第１図に示す半導体受光装置が実現する。

第４図の製造工程■は第２図に示した本発明の半導体受
光装置の他の例を実現する製造工程を示すものであり、
以下、第４図（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら説明する
。

第４図（ａ）参照 受光チップ１を示し、前述の第３図（ａ）と同様である
。

第４図（ｂ）参照 ポリイミド樹脂でメサ側面を埋込んで埋込み絶縁部２を
形成する。上側電極１１から埋込み絶縁部２上に延びる
金（Ａｕ）の上側張出し電極１３を形成する。

第４図（Ｃ）参照 上側にガラス板４を圧接して補強し、半導体基板１５を
エツチングして除去し、メサ側面に囲まれた部分を残す
ようにする。これにより受光チップ１の厚さは１０ａｍ
以下となる。

第４図（ｄ）参照 受光チップ１の下側にＡｕ／＾ｕＧｅの下側電極１２を
形成する。その時、下側の受光面から埋込み絶縁部２上
まで延ばして形成する。

下側電極１２上に厚さ５０ｕｍの金めつきをして補強板
３を形成する。補強板３は電気接触をとる機能も持たせ
ている。

その後ガラス板４ははずす。

かくして、第２図に示す半導体受光装置が実現する。

なお９本発明の半導体受光装置はイオン化率比評価の際
に特に効果の大きいものであるが、受光面に形成された
電極から周囲の埋込み絶縁部上まで延びる張出し電極を
形成してそこに電気接触をとるピンを立てるといった方
法は、集積化された半導体受光装置にも応用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に１本発明の半導体受光装置によれば、
正確に受光素子のイオン化率比が測定でき、しかも測定
中に素子の劣化をきたさないという効果を奏し、超高速
、低雑音の受光素子の開発に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体受光装置の一例。 第２図は本発明の半導体受光装置の他の例。 第３図は製造工程Ｉ。 第４図は製造工程■。 第５図は従来の半導体受光装置。 である０図において。 １は受光チップ。 １１は上側電極。 １２は下側電極。 １３は張出し電極であって上側張出し電極。 １４は張出し電極であって下側張出し電極。 １５は半導体基板。 １６は吸収層。 １７はキャップ層。 １８は窒化シリコン膜。 ２は埋込み絶縁部。 ２１は凹み。 ３は補強板。 ３１は金属膜。 ４はガラス板 ５はプローバの針 （ｄ） 木イ亡　９月ｔ　平４イネ、づヒ通Ｊｔｔ　　め−脅・
）第　１［！１ 、ヒイロ１力゛　ら　契、た　針、了ソ１図（σジ （′ｂ） ｉ、、衾朗ｎ牛祷・体畷九匁！０他め脅ｊ第　２Ｉ！］ （の 製造り程 工 声 図 （シ理ｐ （αン （Ｉ）） （ＣＩ） （Ｇ２） 製 ↓ニ オＬ 濠 図 （で の （１，） （べ） 製造エネＬＴＬ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上側に上側電極（１１）、下側に下側電極（１２）を有
   する受光チップ（１）と、 該受光チップ（１）側面の全面に接する埋込み絶縁部（
   ２）と、 該上側電極（１１）及び該下側電極（１２）の少なくと
   も一つから該埋込み絶縁部（２）上に延びる張出し電極
   （１３、１４）と、 該上側電極（１１）の上或いは該下側電極（１２）の下
   に配置された補強板（３）と を有することを特徴とする半導体受光装置。