JPH04119535A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04119535A JPH04119535A JP2238099A JP23809990A JPH04119535A JP H04119535 A JPH04119535 A JP H04119535A JP 2238099 A JP2238099 A JP 2238099A JP 23809990 A JP23809990 A JP 23809990A JP H04119535 A JPH04119535 A JP H04119535A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- 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
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- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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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。
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］
本発明は、半導体装置に関し、特に光学式記録再生装置
等の光学ヘット°に用いて好適なものである。
等の光学ヘット°に用いて好適なものである。
〔発明の概要１
本発明は、複数のフォトダイオードを内蔵し、上面にプ
リズムが配される半導体装置において、■のフォトダイ
オードの面上に第１及び第２の光学膜を積層形成し、他
のフォトダイオードの面上に第１の光学膜を形成すると
共に、フォトダイオードの周辺に第２の光学膜を形成し
て構成することにより、製造時の他のフォトダイオード
のｐｎ接合の保護を確実にし、半導体装置の信軌性を同
上するようにしたものである。
リズムが配される半導体装置において、■のフォトダイ
オードの面上に第１及び第２の光学膜を積層形成し、他
のフォトダイオードの面上に第１の光学膜を形成すると
共に、フォトダイオードの周辺に第２の光学膜を形成し
て構成することにより、製造時の他のフォトダイオード
のｐｎ接合の保護を確実にし、半導体装置の信軌性を同
上するようにしたものである。
また、本発明は、複数のフォトダイオードを内蔵し、上
面にプリズムが配される半導体装置において、フォトダ
イオードの周辺に形成された遮光用金属層上に、ストレ
スが小さく且つプリズムとの接着性の良い絶縁膜を被着
形成することにより、ストレスマイグレーションによる
遮光用金属層の金属消失を防止し、且つ、上面に配され
るプリズムとの接着性を改善し、半導体装置の信頼性を
向上するようにしたものである。
面にプリズムが配される半導体装置において、フォトダ
イオードの周辺に形成された遮光用金属層上に、ストレ
スが小さく且つプリズムとの接着性の良い絶縁膜を被着
形成することにより、ストレスマイグレーションによる
遮光用金属層の金属消失を防止し、且つ、上面に配され
るプリズムとの接着性を改善し、半導体装置の信頼性を
向上するようにしたものである。
（従来の技術〕
近時、光学記録再生装置等で用いられる光学ヘッド、例
えばＣＤ（コンパクトディスク）等のビット情報を検出
するための光学ヘッド（光ビノクア、ブ）が種々開発さ
れている。
えばＣＤ（コンパクトディスク）等のビット情報を検出
するための光学ヘッド（光ビノクア、ブ）が種々開発さ
れている。
第７回及び第８図は本出願人が先に特願平１９９２２１
号で提案した光学ヘッド及びその光集積回路の例を示す
。同図において、（１）は光学ヘッドを全体として示し
、（２）はその光集積回路、（３）は対物レンズ、（４
）は光ディスクを示す。
号で提案した光学ヘッド及びその光集積回路の例を示す
。同図において、（１）は光学ヘッドを全体として示し
、（２）はその光集積回路、（３）は対物レンズ、（４
）は光ディスクを示す。
光集積回路（２）は、半導体（シリコン）基板（５）の
主面に光信号検出用の第１及び第２のフォトダイオード
（６）及び（７）とこのフォト（６）、 （７）の周辺
部にフォトダイオード（６）及び（７）からの信号が入
力される差動アンプ等を構成するトランジスタ回路（８
）を形成して成る半導体装置（９）を有し、この半導体
基板（５）のフォトダイオード’（６）、 （７）及び
トランジスタ回路〔８）を含む表面上にθ−４５°の半
透過反射面（１０ａ）を有するプリズム（１０）が接着
固定され、このプリズム（１０）の半透過反射面（１０
ａ） と対向する位置にモニタ用フォトダイオード（
１１）を形成したシリコンチップ（１２）上に半導体レ
ーザ（１３）を取付けた通称Ｌ ＯＰ （Ｌａｓｅｒ
ｏｎ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄ）チップが画定されて成る。
主面に光信号検出用の第１及び第２のフォトダイオード
（６）及び（７）とこのフォト（６）、 （７）の周辺
部にフォトダイオード（６）及び（７）からの信号が入
力される差動アンプ等を構成するトランジスタ回路（８
）を形成して成る半導体装置（９）を有し、この半導体
基板（５）のフォトダイオード’（６）、 （７）及び
トランジスタ回路〔８）を含む表面上にθ−４５°の半
透過反射面（１０ａ）を有するプリズム（１０）が接着
固定され、このプリズム（１０）の半透過反射面（１０
ａ） と対向する位置にモニタ用フォトダイオード（
１１）を形成したシリコンチップ（１２）上に半導体レ
ーザ（１３）を取付けた通称Ｌ ＯＰ （Ｌａｓｅｒ
ｏｎ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄ）チップが画定されて成る。
この光学へノド（１）では半導体レーザ（Ｉ３）からの
光（１４）がプリズム（１０）の半透過反射面（１０ａ
）に反射されて対物レンズ（３）を経て光ディスク（４
）上に集光される。光ディスク（４）を反射した戻り光
ビームは対物レンズ（３）を経てプリズム（１０）の半
透過反射面（１０ａ）において屈折されてプリズム（１
０）内に入り込み、まず第１のフォトダイオード（６）
にて検知され、次いで反射して第２のフォトダイオード
（７）にて検知される。モニタ用フォトダイオード（１
１）では半導体レーザ（１３）から射出されるレーザ光
の光強度が検知される。
光（１４）がプリズム（１０）の半透過反射面（１０ａ
）に反射されて対物レンズ（３）を経て光ディスク（４
）上に集光される。光ディスク（４）を反射した戻り光
ビームは対物レンズ（３）を経てプリズム（１０）の半
透過反射面（１０ａ）において屈折されてプリズム（１
０）内に入り込み、まず第１のフォトダイオード（６）
にて検知され、次いで反射して第２のフォトダイオード
（７）にて検知される。モニタ用フォトダイオード（１
１）では半導体レーザ（１３）から射出されるレーザ光
の光強度が検知される。
なお、光信号検出用の第１及び第２のフォトダイオード
（６）及び（７）は、夫々３分割されたダイオード構成
を有し、再生信号の検出と共に、フォーカス誤差検出及
びトランキング誤差検出が行われる。
（６）及び（７）は、夫々３分割されたダイオード構成
を有し、再生信号の検出と共に、フォーカス誤差検出及
びトランキング誤差検出が行われる。
そして、上記フォトダイオード（６）、 （７）を内蔵
した半導体装置（９）においては、プリズム（１０）を
介してフォトダイオード（６）及び（７）に入射される
光量が夫々間し程度になるようにフォトダイオードの面
上に反射制御膜（所謂光学膜）を形成している。
した半導体装置（９）においては、プリズム（１０）を
介してフォトダイオード（６）及び（７）に入射される
光量が夫々間し程度になるようにフォトダイオードの面
上に反射制御膜（所謂光学膜）を形成している。
この反射制御膜としては、通常（ｉ）フィールド酸化膜
（ＳｉＯｘ）、（ｉｉ）多層配線時の眉間絶縁膜、（ｉ
ｉｉ）オーバーコート（パシベーション）層、（ｉｖ）
上記−）〜（ｉｊ）を複合した２層構造膜、（ｖ）ＭＩ
Ｓ容量を構成する酸化膜などを利用し、製造工程を増加
することなく作成されている。
（ＳｉＯｘ）、（ｉｉ）多層配線時の眉間絶縁膜、（ｉ
ｉｉ）オーバーコート（パシベーション）層、（ｉｖ）
上記−）〜（ｉｊ）を複合した２層構造膜、（ｖ）ＭＩ
Ｓ容量を構成する酸化膜などを利用し、製造工程を増加
することなく作成されている。
また、プリズム（１０）を通して入射される光がフォト
ダイオード（６）、 （７）以外のトランジスタ回路（
８）に入射しないようにトランジスタ回路（８）上には
遮光用のＡ／層が形成されている。
ダイオード（６）、 （７）以外のトランジスタ回路（
８）に入射しないようにトランジスタ回路（８）上には
遮光用のＡ／層が形成されている。
［発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述したように半導体装！（９）ではそのフ
ォトダイオード（特に第１のフォトダイオ−Ｆ （６）
）上に上記（１）〜（Ｖ）で示す膿を利用して反射制
御膜を形成しているが、反射制御膜として十分な機能が
得られていない。例えばこれらの膜はその本来の用途か
ら膜厚のばらつきが大きく、反射制御膜で必要とする膜
厚の精度が得にくい。また、逆に反射制御膜としての機
能を重視した場合には、本来のフィールド酸化膜、層間
絶縁膜、オーバーコート層等としての機能を犠牲にしな
ければならない。フォトダイオードを単体として作成す
る場合は、さほど問題になりにくいが、同一半導体基板
（９）上にフォトダイオード（６）、 （７）及びトラ
ンジスタ回路（８）を形成してＴＣ化（所謂ｌチンプ化
）したときには、性能を損ねてしまう。
ォトダイオード（特に第１のフォトダイオ−Ｆ （６）
）上に上記（１）〜（Ｖ）で示す膿を利用して反射制
御膜を形成しているが、反射制御膜として十分な機能が
得られていない。例えばこれらの膜はその本来の用途か
ら膜厚のばらつきが大きく、反射制御膜で必要とする膜
厚の精度が得にくい。また、逆に反射制御膜としての機
能を重視した場合には、本来のフィールド酸化膜、層間
絶縁膜、オーバーコート層等としての機能を犠牲にしな
ければならない。フォトダイオードを単体として作成す
る場合は、さほど問題になりにくいが、同一半導体基板
（９）上にフォトダイオード（６）、 （７）及びトラ
ンジスタ回路（８）を形成してＴＣ化（所謂ｌチンプ化
）したときには、性能を損ねてしまう。
一方、遮光用Ａ２層に注目した場合、このＡ１層は比較
的面積が広いので、この上に被着されるオーバーコート
層によって所謂ストレスマイグレーションが起りＡＩ消
失が発生する惺れがある。
的面積が広いので、この上に被着されるオーバーコート
層によって所謂ストレスマイグレーションが起りＡＩ消
失が発生する惺れがある。
このＡＺ消失を防止するために遮光用Ａｔ層上のオーバ
ーコート層のみを選択的に除去することが考えられるが
、その場合にはプリズム（１０）との接着性が悪くなり
信転性が低下する。
ーコート層のみを選択的に除去することが考えられるが
、その場合にはプリズム（１０）との接着性が悪くなり
信転性が低下する。
本発明は、上述の点に鑑み、１のフォトダイオードの面
上に最適な反射制御膜を設けると共に、他のフォトダイ
オードの保護を確実にし、信顛性を向上することができ
る半導体装置を提供するものである。
上に最適な反射制御膜を設けると共に、他のフォトダイ
オードの保護を確実にし、信顛性を向上することができ
る半導体装置を提供するものである。
また本発明は、遮光用金属層のストレスマイグレーショ
ン防止とプリズムとの接着性を改善し、信鯨性を向上す
ることができる半導体装置を提供するものである。
ン防止とプリズムとの接着性を改善し、信鯨性を向上す
ることができる半導体装置を提供するものである。
〔課題を解決するための手段］
本発明は、複数のフォトダイオード（２４）、 （２５
）を内蔵し、上面にプリズム（１０）が配される半導体
装置において、１のフォトダイオ−Ｆ（２４）の面上に
第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）を積層形成
し、他のフォトダイオード（２５）の面上に第１の光学
膜（３３）を形成すると共に、このフォトダイオード（
２５）の周辺に第２の光学膜（３４）を形成して構成す
る。
）を内蔵し、上面にプリズム（１０）が配される半導体
装置において、１のフォトダイオ−Ｆ（２４）の面上に
第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）を積層形成
し、他のフォトダイオード（２５）の面上に第１の光学
膜（３３）を形成すると共に、このフォトダイオード（
２５）の周辺に第２の光学膜（３４）を形成して構成す
る。
また、本発明は、複数のフォトダイオード（２４）（２
５）を内蔵し、上面にプリズム（１０）が配される半導
体装置において、フォトダイオ−）”（２４）、 （
２５）の周辺に形成された遮光用金属層（４１）上にス
トレスが小さく且つプリズム（１０）との接着性の良い
絶縁膜（３３）を被着形成して構成する。
５）を内蔵し、上面にプリズム（１０）が配される半導
体装置において、フォトダイオ−）”（２４）、 （
２５）の周辺に形成された遮光用金属層（４１）上にス
トレスが小さく且つプリズム（１０）との接着性の良い
絶縁膜（３３）を被着形成して構成する。
〔作用］
第１の発明においては、フィールド酸化膜、眉間絶縁膜
、オーバーコート層等を利用せずに、■のフォトダイオ
ード（２４）の面上に膜厚精度のよい第１及び第２の光
学膜（３３）及び（３４）を形成して反射制御膜（３５
）とするので、最適な反射制御膜が得られる。
、オーバーコート層等を利用せずに、■のフォトダイオ
ード（２４）の面上に膜厚精度のよい第１及び第２の光
学膜（３３）及び（３４）を形成して反射制御膜（３５
）とするので、最適な反射制御膜が得られる。
また、他のフォトダイオード（２５）では上層の第２の
光学膜（３４）を不要とするが、この第２の光学膜（３
４）をフォトダイオード（２５）の周辺に残るように形
成することにより、フォトダイオード（２５）周辺の段
差部でのカハルージの悪い第１の光学膜（３３）を保護
することができ、第２の光学膜（３４）の選択エツチン
グ時に他のフォトダイオード（２５）が確実に保護され
る。
光学膜（３４）を不要とするが、この第２の光学膜（３
４）をフォトダイオード（２５）の周辺に残るように形
成することにより、フォトダイオード（２５）周辺の段
差部でのカハルージの悪い第１の光学膜（３３）を保護
することができ、第２の光学膜（３４）の選択エツチン
グ時に他のフォトダイオード（２５）が確実に保護され
る。
第２の発明においては、フォトダイオード（２４）（２
５）の周辺に形成された遮光用金属層（４１）上にスト
レスが小さく且つプリズム（１０）との接着性の良い絶
縁膜（３３）を被着形成することにより、遮光用金属層
（４１）のストレスマイグレーションによる金属消失が
防止され、且つプリズム（１０）との接着性も改善され
、信顛性が向上する。
５）の周辺に形成された遮光用金属層（４１）上にスト
レスが小さく且つプリズム（１０）との接着性の良い絶
縁膜（３３）を被着形成することにより、遮光用金属層
（４１）のストレスマイグレーションによる金属消失が
防止され、且つプリズム（１０）との接着性も改善され
、信顛性が向上する。
以下、図面を参照して本発明による半導体装置の実施例
を説明する。尚、各側は第７図の光集積回路に用いる半
導体装置に適用した場合である。
を説明する。尚、各側は第７図の光集積回路に用いる半
導体装置に適用した場合である。
第１図は本発明の一例を示す。本例においては、第１導
電形例えばｎ形エピタキシャル層（２２）を有した半導
体基板（２１）の主面に複数の第２導電形即ちｐ形の半
導体層（２３）を形成して光信号検出用の第１及び第２
のフォトダイオード（２４）及び（２５）を形成する。
電形例えばｎ形エピタキシャル層（２２）を有した半導
体基板（２１）の主面に複数の第２導電形即ちｐ形の半
導体層（２３）を形成して光信号検出用の第１及び第２
のフォトダイオード（２４）及び（２５）を形成する。
半導体基板（２１）上にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ□）
によるフィールド酸化膜（２６）、プラズマＳｉＮ膜（
プラズマＣＶＤによって形成したシリコン窒化膜）によ
る眉間絶縁膜（２７）及び同様にプラズマＳｉＮ膜によ
るオーバーコート層（２８）を形成し、その第１及び第
２のフォトダイオード（２４）及び（２５）に対応する
部分を選択的に除去して開口（３１）及び（３２）を形
成する。そして、第１のフォトダイオード（２４）の面
上にプラズマＳｉＯ膜（プラズマＣＶＤによって形成し
たシリコン酸化膜）による第１の光学膜（３３）と、そ
の上のプラズマＳｉＮ膜による第２の光学膜（３４）と
からなる反射制御膜（３５）を形成し、第２のフォトダ
イオード（２５）の面上に第１の光学膜（３３）を形成
すると共に、その上の第２光学膜（３４）をフォトダイ
オード（２５）の周辺部即ち段差周辺に対応する部分の
みに残るように形成して半導体装置（３６）を構成する
。
によるフィールド酸化膜（２６）、プラズマＳｉＮ膜（
プラズマＣＶＤによって形成したシリコン窒化膜）によ
る眉間絶縁膜（２７）及び同様にプラズマＳｉＮ膜によ
るオーバーコート層（２８）を形成し、その第１及び第
２のフォトダイオード（２４）及び（２５）に対応する
部分を選択的に除去して開口（３１）及び（３２）を形
成する。そして、第１のフォトダイオード（２４）の面
上にプラズマＳｉＯ膜（プラズマＣＶＤによって形成し
たシリコン酸化膜）による第１の光学膜（３３）と、そ
の上のプラズマＳｉＮ膜による第２の光学膜（３４）と
からなる反射制御膜（３５）を形成し、第２のフォトダ
イオード（２５）の面上に第１の光学膜（３３）を形成
すると共に、その上の第２光学膜（３４）をフォトダイ
オード（２５）の周辺部即ち段差周辺に対応する部分の
みに残るように形成して半導体装置（３６）を構成する
。
ここで、プラズマＳｉＯ膜による第１の光学膜（３３）
は例えば屈折率ｎ１が１．５５、膜厚ｄ１が１２５９人
であり、プラズマＳｉＮ膜による第２の光学膜（３４）
は例えば屈折率ｎ２が１．９７、膜厚ｄ２が９８８人で
ある。
は例えば屈折率ｎ１が１．５５、膜厚ｄ１が１２５９人
であり、プラズマＳｉＮ膜による第２の光学膜（３４）
は例えば屈折率ｎ２が１．９７、膜厚ｄ２が９８８人で
ある。
第２図にかかる半導体装置の製法例を示す。
第２図Ａに示すように、ｎ型エピタキシャル層（２２）
を有した半導体基板（２Ｉ）にｐ形半導体層（２３）を
形成して第１及び第２のフォトダイオード（２４）及び
（２５）を形成する。次いで基板（２１）上にフィール
ド酸化Ｗｌｉ、 （ＳｉＯｚ） （２６）及びプラズマ
ＳｉＮ膜による層間絶縁膜（２７）を形成し、フォトダ
イオード（２４）及び（２５）Ｑこ対応する部分の眉間
絶縁膜（２７）を選択的に開口した後、全面にプラズマ
ＳｉＮ膜によるオーバーコート層（２８）を形成する。
を有した半導体基板（２Ｉ）にｐ形半導体層（２３）を
形成して第１及び第２のフォトダイオード（２４）及び
（２５）を形成する。次いで基板（２１）上にフィール
ド酸化Ｗｌｉ、 （ＳｉＯｚ） （２６）及びプラズマ
ＳｉＮ膜による層間絶縁膜（２７）を形成し、フォトダ
イオード（２４）及び（２５）Ｑこ対応する部分の眉間
絶縁膜（２７）を選択的に開口した後、全面にプラズマ
ＳｉＮ膜によるオーバーコート層（２８）を形成する。
次に、第２図Ｂに示すように、レジストマスク（３８）
を介してフォトダイオード（２４）及び（２５）に対応
する部分のオーバーコート層（２８）及び層間絶縁膜（
２７）の開口端部をプラズマエツチングにより選択的に
除去して開口（３１，）及び（３２，）を形成する。
を介してフォトダイオード（２４）及び（２５）に対応
する部分のオーバーコート層（２８）及び層間絶縁膜（
２７）の開口端部をプラズマエツチングにより選択的に
除去して開口（３１，）及び（３２，）を形成する。
このとき、下地のフィールド酸化膜（２６）が残ってい
るためにフォトダイオード（２４）及び（２５）の表面
が保護され、フォトダイオード表面にプラズマエツチン
グによる損傷を与えることがない。
るためにフォトダイオード（２４）及び（２５）の表面
が保護され、フォトダイオード表面にプラズマエツチン
グによる損傷を与えることがない。
次に、第２図Ｃに示すように、同しレジストマスク（３
８）を介してフィールド酸化膜（２６）をソリューショ
ン・エツチングにより選択除去し、夫々のフォトダイオ
ード（２４）及び（２５）か臨む開口（３１）及び（３
２）を形成する。
８）を介してフィールド酸化膜（２６）をソリューショ
ン・エツチングにより選択除去し、夫々のフォトダイオ
ード（２４）及び（２５）か臨む開口（３１）及び（３
２）を形成する。
次に、第２図りに示すように、開口（３１）及び（３２
）に臨むフォトダイオード（２４）及び（２５）の面上
を含んで全面に反射制御膜を構成するプラズマＳｉＯ膜
（屈折率ｎ、 ＝１．５５、膜厚ｄ、 ＝１２５９人）
による第１の光学膜（３３）と、プラズマＳｉＮ膜（屈
折率ｎ２ ＝１．９７、膜厚ｃ＋２＝９８８人）を順次
形成する。
）に臨むフォトダイオード（２４）及び（２５）の面上
を含んで全面に反射制御膜を構成するプラズマＳｉＯ膜
（屈折率ｎ、 ＝１．５５、膜厚ｄ、 ＝１２５９人）
による第１の光学膜（３３）と、プラズマＳｉＮ膜（屈
折率ｎ２ ＝１．９７、膜厚ｃ＋２＝９８８人）を順次
形成する。
次に、第２図Ｅに示すように、上層の第２の光学膜（３
４）を第１のフォトダイオード（２４）の全面上と、第
２のフォトダイオード（２５）の周辺部、即ち第２のフ
ォトダイオード（２５）の面の周辺部から開口（３１）
の段差上面に跨る範囲に残るように選択的に工・ンチン
グ除去する。
４）を第１のフォトダイオード（２４）の全面上と、第
２のフォトダイオード（２５）の周辺部、即ち第２のフ
ォトダイオード（２５）の面の周辺部から開口（３１）
の段差上面に跨る範囲に残るように選択的に工・ンチン
グ除去する。
このときのエツチング条件は、例えばＣＦ、１０□／Ａ
ｒガス、０，５ ｔｏｒｒのプラズマエツチングである
。
ｒガス、０，５ ｔｏｒｒのプラズマエツチングである
。
選択比はプラズマＳｉＮ膜：プラズマＳｉＯ膜＝１０；
１であり、上記工・ンチング条件においてのエツチング
レートはプラズマＳｉＮ膜が４０００人／ ｍ ｉ ｎ
程度、プラズマＳｉＯ膜が４００人／ｍｌｎ程度である
。
１であり、上記工・ンチング条件においてのエツチング
レートはプラズマＳｉＮ膜が４０００人／ ｍ ｉ ｎ
程度、プラズマＳｉＯ膜が４００人／ｍｌｎ程度である
。
このようにして、第１のフォトダイオード（２４）の面
上に第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）からな
る２層膜構造の反射制御膜（３５）が形成され、第２の
フォトダイオード（２５）の面上に第１の光学膜（３３
）を有すると共に、段差周辺部のみに第２の光学膜（３
４）が残存して成る目的の半導体装ｉｆｆ （３６）を
得る。
上に第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）からな
る２層膜構造の反射制御膜（３５）が形成され、第２の
フォトダイオード（２５）の面上に第１の光学膜（３３
）を有すると共に、段差周辺部のみに第２の光学膜（３
４）が残存して成る目的の半導体装ｉｆｆ （３６）を
得る。
上述の半導体装置（３Ｂ）によれば、膜厚変動の大きい
フィールド酸化膜（２６）、層間絶縁Ｍ （２７）及び
オーバーコート層（２日）を利用せずに、夫々最適条件
で設定した第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）
を用いて第１のフォトダイオード（２４）の反射制御膜
（３５）を構成するので、精度の高い且つ安定した反射
制御膜が得られる。従って光信号（１４，）がプリズム
（１０）を介して第１のフォトダイオード（２４）に入
射し、さらに之より反射して第２のフォトダイオード（
２５）に入射するとき、夫々の入射光量を同程度にする
ことができる。
フィールド酸化膜（２６）、層間絶縁Ｍ （２７）及び
オーバーコート層（２日）を利用せずに、夫々最適条件
で設定した第１及び第２の光学膜（３３）及び（３４）
を用いて第１のフォトダイオード（２４）の反射制御膜
（３５）を構成するので、精度の高い且つ安定した反射
制御膜が得られる。従って光信号（１４，）がプリズム
（１０）を介して第１のフォトダイオード（２４）に入
射し、さらに之より反射して第２のフォトダイオード（
２５）に入射するとき、夫々の入射光量を同程度にする
ことができる。
また、第２のフォトダイオード（２５）では、その面上
に第１の光学膜（３３）を有すると共に、段差周辺部の
みに第２の光学膜（３４）が残るように構成されている
ので、第１の光学膜（３３）が第２の光学膜（３４）の
選択エンチング時のフォトダイオード（２５）に対する
保護膜として作用し、且つ周辺部の第２の光学膜（３４
）が段差周辺部でのカバレンジの悪い第１の光学膜（３
３）に対する保護膜として作用する。
に第１の光学膜（３３）を有すると共に、段差周辺部の
みに第２の光学膜（３４）が残るように構成されている
ので、第１の光学膜（３３）が第２の光学膜（３４）の
選択エンチング時のフォトダイオード（２５）に対する
保護膜として作用し、且つ周辺部の第２の光学膜（３４
）が段差周辺部でのカバレンジの悪い第１の光学膜（３
３）に対する保護膜として作用する。
従って、上記選択エツチング時にエツチングの影響は第
２のフォトダイオード（２５）に及ばず、第２のフォト
ダイオード（２５）を確実に保護することができる。
２のフォトダイオード（２５）に及ばず、第２のフォト
ダイオード（２５）を確実に保護することができる。
因みに、第４図に示すように特性的には第２のフォトダ
イオード（２５）側においては第２の光学膜（３４）を
全て除去しても差しつかえないが、実際は段部（４０）
におけるプラズマＳｉＯ膜（３３）のカバレッジが悪く
、（１＝２．’４ｕｍの段差（４０）に０．１．ｃｚｍ
程度のプラズマＳｉＯ膜（第１の光学膜） （３３）を
被着する）、平坦部に比べて段部（４０）で膜厚が薄く
なっており、このため第５図に示すようにプラズマＳｉ
Ｎ膜（第２の光学膜） （３４）の選択エツチング時、
段部（４０）のプラズマＳｉＯ膜（３３）が先にオーバ
ーエツチングされ第２のフォトダイオード（２５）のｐ
ｎ接合までエツチングされて破壊される。
イオード（２５）側においては第２の光学膜（３４）を
全て除去しても差しつかえないが、実際は段部（４０）
におけるプラズマＳｉＯ膜（３３）のカバレッジが悪く
、（１＝２．’４ｕｍの段差（４０）に０．１．ｃｚｍ
程度のプラズマＳｉＯ膜（第１の光学膜） （３３）を
被着する）、平坦部に比べて段部（４０）で膜厚が薄く
なっており、このため第５図に示すようにプラズマＳｉ
Ｎ膜（第２の光学膜） （３４）の選択エツチング時、
段部（４０）のプラズマＳｉＯ膜（３３）が先にオーバ
ーエツチングされ第２のフォトダイオード（２５）のｐ
ｎ接合までエツチングされて破壊される。
しかし、本例のように第２のフォトダイオード（２５）
の周辺部に第２の光学膜（３４）を残すことにより、プ
ラズマＳｉＮ膜（第２の光学膜） （３４）のオーバー
エツチングに対する余裕がとれ、プロセス的に安定に作
業することができると共に、ｐｎ接合までエツチングさ
れることがなくｐｎ接合の保護が確実となり、その結果
この種の半導体装置の信軌性を向上することができる。
の周辺部に第２の光学膜（３４）を残すことにより、プ
ラズマＳｉＮ膜（第２の光学膜） （３４）のオーバー
エツチングに対する余裕がとれ、プロセス的に安定に作
業することができると共に、ｐｎ接合までエツチングさ
れることがなくｐｎ接合の保護が確実となり、その結果
この種の半導体装置の信軌性を向上することができる。
一方、第２図の製法例においては、オーバーコート層（
２８）、層間絶縁膜（２７）及びフィールド酸化膜（２
６）の選択エツチングに際し、先ずオーバーコート層（
２８）と層間絶縁膜（２７）をプラズマエンチングで開
口し、次いで最下層のフィールド酸化膜（２６）をソリ
ューションエツチングで開口するので、フォトダイオー
ド’（２４）、 （２５）の表面にプラズマエツチング
による損傷を与えることがなく、フォトダイオード（２
４）、 （２５）の信頼性、引いては半導体装置（３６
）の信ｇｎ性を向上することかできる。なお、このプラ
ズマエツチングとソリューションエツチングを組合せた
選択エツチング技術は、反射制御膜が一層構造の場合等
にも適用できる。
２８）、層間絶縁膜（２７）及びフィールド酸化膜（２
６）の選択エツチングに際し、先ずオーバーコート層（
２８）と層間絶縁膜（２７）をプラズマエンチングで開
口し、次いで最下層のフィールド酸化膜（２６）をソリ
ューションエツチングで開口するので、フォトダイオー
ド’（２４）、 （２５）の表面にプラズマエツチング
による損傷を与えることがなく、フォトダイオード（２
４）、 （２５）の信頼性、引いては半導体装置（３６
）の信ｇｎ性を向上することかできる。なお、このプラ
ズマエツチングとソリューションエツチングを組合せた
選択エツチング技術は、反射制御膜が一層構造の場合等
にも適用できる。
第３図は本発明の他の実施例を示すもので、その製法と
共に説明する。
共に説明する。
本例においては、第３図Ａに示すようにｎ形エピタキシ
ャル層（２２）を有した半導体基板（２１）の主面にＰ
形半導体層（２３）を形成して光信号検出用の第１及び
第２のフォトダイオード（２４）及び（２５）を形成す
ると共に、その周辺部に差動アンプ等のトランジスタ回
路（８）を形成する。
ャル層（２２）を有した半導体基板（２１）の主面にＰ
形半導体層（２３）を形成して光信号検出用の第１及び
第２のフォトダイオード（２４）及び（２５）を形成す
ると共に、その周辺部に差動アンプ等のトランジスタ回
路（８）を形成する。
そして、この基板（２１）上にフィールド酸化膜（２６
）及び層間絶縁膜（２７）を順次形成し、この層間絶縁
膜（２７）のトランジスタ回路（８）に対応する領域上
に遮光用ＯＡｔ層（第２層目ＡＮ） （４４）を形成し
、さらに前述のようにフォトダイオード（２４）及び（
２５）に対応した部分の眉間絶縁膜（２７）を選択的に
開口した後、全面にオーバーコート層（２８）を形成す
る。次いで、第１のレジストマスク（４２）を介して遮
光用１１層（４１）に対応するオーバーコート層（２８
）、及びフォトダイオード（２４） （２５）に対応す
る部分のオーバーコート層（２８）と層間絶縁膜（２７
）の開口端部を、夫々プラズマエツチングにより選択的
に除去して開口（３１，）、（３２υ及び（４３）を形
成する。
）及び層間絶縁膜（２７）を順次形成し、この層間絶縁
膜（２７）のトランジスタ回路（８）に対応する領域上
に遮光用ＯＡｔ層（第２層目ＡＮ） （４４）を形成し
、さらに前述のようにフォトダイオード（２４）及び（
２５）に対応した部分の眉間絶縁膜（２７）を選択的に
開口した後、全面にオーバーコート層（２８）を形成す
る。次いで、第１のレジストマスク（４２）を介して遮
光用１１層（４１）に対応するオーバーコート層（２８
）、及びフォトダイオード（２４） （２５）に対応す
る部分のオーバーコート層（２８）と層間絶縁膜（２７
）の開口端部を、夫々プラズマエツチングにより選択的
に除去して開口（３１，）、（３２υ及び（４３）を形
成する。
次に、第３図Ｂに示すように、４７層（４１）が臨む開
口（４３）を覆って、フォトトランジスタ（２４）及び
（２５）が臨む開口（３ｔ、）及び（３２，）に対応し
て該開口（３１，）、 （３２，） ｆ７）幅Ｗ、、、
Ｗ、、より狭い幅ｗ、２゜Ｗ、２の開口を有する第２の
レジストマスク（４４）を介してフィールド酸化膜（２
６）をソリューションエンチングによって選択的に除去
し、開口（３１□）。
口（４３）を覆って、フォトトランジスタ（２４）及び
（２５）が臨む開口（３ｔ、）及び（３２，）に対応し
て該開口（３１，）、 （３２，） ｆ７）幅Ｗ、、、
Ｗ、、より狭い幅ｗ、２゜Ｗ、２の開口を有する第２の
レジストマスク（４４）を介してフィールド酸化膜（２
６）をソリューションエンチングによって選択的に除去
し、開口（３１□）。
（３２□）を形成する。これにより全体として階段状の
開口（４７） 、 （４８） となる。
開口（４７） 、 （４８） となる。
次に、第３図Ｃに示すように、第２のレジストマスク（
４４）を除去したのち、全面にプラズマＳｉＯ膜による
第１の光学膜（３３）及びプラズマＳｉＮ膜による第２
の光学膜（３４）を連続して被着形成する。
４４）を除去したのち、全面にプラズマＳｉＯ膜による
第１の光学膜（３３）及びプラズマＳｉＮ膜による第２
の光学膜（３４）を連続して被着形成する。
次いで、第１のフォトダイオード（２４）の全面上及び
第２のフォトダイオ−）”（２５）の段差周辺部上にの
み上層の第２の光学膜（３４）が残るように、第２の光
学膜（３４）をプラズマエツチングによりパターニング
して半導体装置（４５）を得る。この半導体装置（４５
）のフォトダイオード（２４）、 （２５）及び遮光用
Ａ１層（４１）を含む領域上にプリズム（１０）が接着
剤を介して実装される。なお、図示せざるもボンデイン
ク・パ・ノド部は最後に窓開けを行いプラズマＳｉＯ膜
をソリューションエツチングし、直下のオーバーコート
層（プラズマＳｉＮ膜）をプラズマエツチングして除去
する。
第２のフォトダイオ−）”（２５）の段差周辺部上にの
み上層の第２の光学膜（３４）が残るように、第２の光
学膜（３４）をプラズマエツチングによりパターニング
して半導体装置（４５）を得る。この半導体装置（４５
）のフォトダイオード（２４）、 （２５）及び遮光用
Ａ１層（４１）を含む領域上にプリズム（１０）が接着
剤を介して実装される。なお、図示せざるもボンデイン
ク・パ・ノド部は最後に窓開けを行いプラズマＳｉＯ膜
をソリューションエツチングし、直下のオーバーコート
層（プラズマＳｉＮ膜）をプラズマエツチングして除去
する。
かかる半導体装置（４５）によれば、特に遮光用１１層
（４１）上にはフォトダイオード（２４）の反射制御膜
（３５）を構成する第１の光学膜即ち薄いプラズマＳｉ
Ｏ膜（３４）が延長して形成されるので、遮光用Ａ！Ｊ
ｉ （４１）でのストレスマイグレーションによるＡＺ
消失を防止することができると共に、遮光用ＡＩＮ（４
１）のパシヘーション効果も得られ、さらにプリズム（
１０）の実装においてプリズム（１０）との接着性を改
善することができる。また、フォトダイオ−Ｆ（２４）
、 （２５）の開口形成に際して、第１及び第２のレジ
ストマスク（４２）及び（４４）を用いて階段状開口（
４７）及び（４８）を形成するので、第１及び第２の光
学膜（３３）及び（３４）の段切れがなく良好な反射制
御膜の形成ができる。従って、この種の半導体装置（４
５）の信頼性を向上することができる。
（４１）上にはフォトダイオード（２４）の反射制御膜
（３５）を構成する第１の光学膜即ち薄いプラズマＳｉ
Ｏ膜（３４）が延長して形成されるので、遮光用Ａ！Ｊ
ｉ （４１）でのストレスマイグレーションによるＡＺ
消失を防止することができると共に、遮光用ＡＩＮ（４
１）のパシヘーション効果も得られ、さらにプリズム（
１０）の実装においてプリズム（１０）との接着性を改
善することができる。また、フォトダイオ−Ｆ（２４）
、 （２５）の開口形成に際して、第１及び第２のレジ
ストマスク（４２）及び（４４）を用いて階段状開口（
４７）及び（４８）を形成するので、第１及び第２の光
学膜（３３）及び（３４）の段切れがなく良好な反射制
御膜の形成ができる。従って、この種の半導体装置（４
５）の信頼性を向上することができる。
なお、第２図の例のように共通のレジストマスク（３８
）を用いてプラズマエツチングとソリューションエンチ
ングを行った場合には、第６図に示すようにフィールド
酸化膜（２６）がオーバーエツチングされてひさし部（
４９）が形成されるため、第１及び第２の光学膜（３３
）及び（３４）をＣＶＤで形成したときに段切れが生ず
る惺れがある。しかし、本例では階段状の開口（４７）
（４８）によってこのような不都合は回避されるもの
である。
）を用いてプラズマエツチングとソリューションエンチ
ングを行った場合には、第６図に示すようにフィールド
酸化膜（２６）がオーバーエツチングされてひさし部（
４９）が形成されるため、第１及び第２の光学膜（３３
）及び（３４）をＣＶＤで形成したときに段切れが生ず
る惺れがある。しかし、本例では階段状の開口（４７）
（４８）によってこのような不都合は回避されるもの
である。
上側では、遮光用Ａ１層（４１）上に形成するプラズマ
ＳｉＯ膜をフォトダイオード（２４）、 （２５）の第
１の光学膜（３３）を利用して同時に形成したが、別工
程で形成することも可能である。但し、工程が追加され
る。さらにプラズマＳｉＯ膜に限らす膜厚及び単位当り
のストレスを選定すればプラズマＳｉＮ膜でも可能であ
る。
ＳｉＯ膜をフォトダイオード（２４）、 （２５）の第
１の光学膜（３３）を利用して同時に形成したが、別工
程で形成することも可能である。但し、工程が追加され
る。さらにプラズマＳｉＯ膜に限らす膜厚及び単位当り
のストレスを選定すればプラズマＳｉＮ膜でも可能であ
る。
〔発明の効果］
第１の発明に係る半導体装置によれば、１のフォトダイ
オードの面上に膜厚精度のよい第１及び第２の光学膜に
よって最適な反射膜を形成することができると共に、他
のフォトダイオードにおいて第１の光学膜上に周辺部に
瞑って第２の光学膜を残しているので第２の光学膜の選
択エツチング時に他のフォトダイオードがエツチングの
影響を受けることがない。従って信頼性の高い半導体装
置を提供できる。
オードの面上に膜厚精度のよい第１及び第２の光学膜に
よって最適な反射膜を形成することができると共に、他
のフォトダイオードにおいて第１の光学膜上に周辺部に
瞑って第２の光学膜を残しているので第２の光学膜の選
択エツチング時に他のフォトダイオードがエツチングの
影響を受けることがない。従って信頼性の高い半導体装
置を提供できる。
また、第２の発明に係る半導体装置によれば、フォトダ
イオードの周辺に形成された遮光用金属層上にストレス
が小さく且つプリズムとの接着性の良い絶縁膜を有する
ので、ストレスマイグレーションによる金属消失を防止
することができ、同時にプリズムの実装を良好にするこ
とができる。
イオードの周辺に形成された遮光用金属層上にストレス
が小さく且つプリズムとの接着性の良い絶縁膜を有する
ので、ストレスマイグレーションによる金属消失を防止
することができ、同時にプリズムの実装を良好にするこ
とができる。
従ってこの種の半導体装置の信頼性を向上することがで
きる。
きる。
第１図は本発明による半導体装置の一例を示す構成図、
第２図Ａ−Ｅはその製法例の製造工程図、第３図Ａ−Ｃ
は本発明による半導体装置の他の例を示す製造工程順の
断面図、第４図は本発明の説明に供する参考例の構成図
、第５図はその要部の拡大図、第６関は本発明の説明に
供する要部の断面図、第７図は光学ヘッドの構成図、第
８図はその光集積回路の斜視図である。 （２１）は半導体基体、（２４） （２５）はフォトダ
イオード、（２６）はフィールド酸化膜、（２７）は眉
間絶縁膜、（２８）はオーバーコート層、（３３） （
３４）は光学膜、（３５）は反射制御膜、（４１）は遮
光用Ａ１層である。 第１賞ｐ！勿 第 １）髪雄工、ｆＪ ２図
第２図Ａ−Ｅはその製法例の製造工程図、第３図Ａ−Ｃ
は本発明による半導体装置の他の例を示す製造工程順の
断面図、第４図は本発明の説明に供する参考例の構成図
、第５図はその要部の拡大図、第６関は本発明の説明に
供する要部の断面図、第７図は光学ヘッドの構成図、第
８図はその光集積回路の斜視図である。 （２１）は半導体基体、（２４） （２５）はフォトダ
イオード、（２６）はフィールド酸化膜、（２７）は眉
間絶縁膜、（２８）はオーバーコート層、（３３） （
３４）は光学膜、（３５）は反射制御膜、（４１）は遮
光用Ａ１層である。 第１賞ｐ！勿 第 １）髪雄工、ｆＪ ２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数のフォトダイオードを内蔵し、上面にプリズム
が配される半導体装置において、 上記１のフォトダイオードの面上に第１及び第２の光学
膜が積層形成され、 上記他のフォトダイオードの面上に上記第１の光学膜が
形成されると共に、該フォトダイオードの周辺に上記第
２の光学膜が形成されて成る半導体装置。 ２、複数のフォトダイオードを内蔵し、上面にプリズム
が配される半導体装置において、 上記フォトダイオードの周辺に形成された遮光用金属層
上に、 ストレスが小さく且つ上記プリズムとの接着性の良い絶
縁膜が被着形成されて成る半導体装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238099A JP2861340B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 半導体装置 |
| EP91114088A EP0474051B1 (en) | 1990-09-07 | 1991-08-22 | Semiconductor device for optical pick-up and a method of manufacturing the same |
| DE69126388T DE69126388T2 (de) | 1990-09-07 | 1991-08-22 | Optische Halbleiter-Aufnahmevorrichtung und deren Herstellungsprozess |
| KR1019910014712A KR100215302B1 (ko) | 1990-09-07 | 1991-08-24 | 반도체장치 |
| US07/753,659 US5262667A (en) | 1990-09-07 | 1991-08-30 | Semiconductor device for optical pick-up |
| US07/935,543 US5215928A (en) | 1990-09-07 | 1992-08-26 | Method of manufacturing a semiconductor device for optical pick-up |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238099A JP2861340B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119535A true JPH04119535A (ja) | 1992-04-21 |
| JP2861340B2 JP2861340B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17025160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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