JPH05145051A - Optical semiconductor device - Google Patents

Optical semiconductor device

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JPH05145051A
JPH05145051A JP3302027A JP30202791A JPH05145051A JP H05145051 A JPH05145051 A JP H05145051A JP 3302027 A JP3302027 A JP 3302027A JP 30202791 A JP30202791 A JP 30202791A JP H05145051 A JPH05145051 A JP H05145051A
Authority
JP
Japan
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type
epitaxial layer
substrate
region
photodiode
Prior art date
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Pending
Application number
JP3302027A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Mita
恵司 三田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05145051A publication Critical patent/JPH05145051A/en
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Abstract

PURPOSE:To constitute a common cathode type photodiode group of high sensitivity as an IC, by providing a 2-step epitaxial layer and high concentration buried layers. CONSTITUTION:A first epitaxial layer 14 and a second epitaxial layer 15 are formed on a substrate 13, and a peripheral circuit is constituted by using the second epitaxial layer 15. A photodiode part 11 is constituted by forming a plurality of P-type anode regions 21 on the surface of a second epitaxial layer 15 and applying the first and the second epitaxial layers 14, 15 to a common cathode. On the surface of the substrate 13, first N<+> type buried layer 23 is formed so as to correspond with the respective anode regions 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数個のカソードコモ
ン型ホトダイオードと周辺回路とを一体化した光半導体
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor device in which a plurality of cathode common type photodiodes and peripheral circuits are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】受光素子と周辺回路とを一体化してモノ
リシックに形成した光半導体装置は、受光素子と回路素
子とを別個に作ってハイブリッドIC化したものと異な
り、コストダウンが期待でき、また、外部電磁界による
雑音に対して強いというメリットを持つ。そのため、こ
のような装置は電気信号を光信号に変換して伝送する光
通信用としての用途のみならず、CDやLD等の光学的
記憶装置のピックアップ用としての用途にまで拡大する
動きがある。
2. Description of the Related Art An optical semiconductor device in which a light-receiving element and a peripheral circuit are integrated to form a monolithic device can be expected to reduce costs, unlike a hybrid IC in which a light-receiving element and a circuit element are separately formed. , It has a merit that it is strong against noise caused by an external electromagnetic field. Therefore, there is a movement to expand such an apparatus not only for optical communication for converting an electric signal into an optical signal for transmission but also for use as a pickup for an optical storage device such as a CD or LD. .

【0003】従来の光ピックアップ用の光半導体装置
(ディスクリート)は、N型基板の表面にP型領域を形
成してPN接合ホトダイオードとし、6個のホトダイオ
ードPD1〜PD6を図3に示すように配置したもので
ある。PD1とPD6はトラッキング用のホトダイオー
ドであり、信号検出用のビームがトラックからずれない
よう制御するために設けられている。PD2〜PD4は
フォーカス用のホトダイオードであり、盤に記録された
信号を電気信号に変換すると同時に、PD2〜PD4の
各々の光電流を比較して光ビームのフォーカスが合致し
ているか否かを判定するために設けられている。
In a conventional optical semiconductor device (discrete) for an optical pickup, a P-type region is formed on the surface of an N-type substrate to form a PN junction photodiode, and six photodiodes PD1 to PD6 are arranged as shown in FIG. It was done. PD1 and PD6 are tracking photodiodes, and are provided for controlling the beam for signal detection so as not to shift from the track. PD2 to PD4 are photodiodes for focusing, which convert the signals recorded on the board into electrical signals and, at the same time, compare the photocurrents of PD2 to PD4 to determine whether the light beams are in focus. It is provided to do so.

【0004】このような光ピックアップ用ホトダイオー
ド群をIC化する場合、P型基板がGND(接地電位)
となることから、N型エピタキシャル層をP+分離領域
で分離し、基板とエピとのPN接合をホトダイオードと
したアノードコモン型の方が製造上のメリットがある。
しかしながら、従来のディスクリート製品が全てカソー
ドコモンで製作され、回路技術もカソードコモンに対応
して開発されてきた経緯から、上記ホトダイオードをI
C化する場合もカソードコモン型にする要求が強い。
When such a photodiode group for optical pickup is integrated into an IC, the P-type substrate is GND (ground potential).
Therefore, the anode common type in which the N type epitaxial layer is separated by the P + isolation region and the PN junction between the substrate and the epi is used as a photodiode is more advantageous in manufacturing.
However, from the background that all conventional discrete products were manufactured with common cathode and circuit technology was developed corresponding to common cathode,
There is a strong demand for a cathode common type when converting to C.

【0005】そこで、上記要求に対応すべくカソードコ
モン型のホトダイオード群を形成した例を図4に示す。
即ち、P型基板(1)上に形成したN型エピタキシャル
層(2)をP+型分離領域(3)で分離して共通のカソ
ード領域とし、エピタキシャル層(2)の表面に6個の
+型アノード領域(4)を形成したものである。
Therefore, FIG. 4 shows an example in which a cathode common type photodiode group is formed in order to meet the above requirements.
That is, the N-type epitaxial layer (2) formed on the P-type substrate (1) is separated by the P + -type separation region (3) to form a common cathode region, and six P layers are formed on the surface of the epitaxial layer (2). The + type anode region (4) is formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CDピ
ックアップ用等に利用される波長780nmの光はシリ
コン表面から15〜20μ位の深さまで十分に到達でき
るので、深く侵入した光をどの程度光電流として回収で
きるかがホトダイオードの感度を左右することになる。
そのため、P型基板を共通アノードとしたアノードコモ
ン型は基板深部で発生した光生成キャリアを光電流に寄
与できるので感度が高いのに対し、図4のカソードコモ
ン型は基板(1)深部で発生した光生成キャリアが無効
電流となってしまうので感度が低いという欠点があっ
た。
However, since the light having a wavelength of 780 nm used for CD pickup and the like can sufficiently reach the depth of about 15 to 20 .mu.m from the silicon surface, how much deeply penetrating light is converted into a photocurrent. Whether it can be recovered or not will affect the sensitivity of the photodiode.
Therefore, the anode common type using the P-type substrate as the common anode can contribute to the photocurrent by the photo-generated carriers generated in the deep portion of the substrate, while the cathode common type in FIG. Since the photo-generated carriers become a reactive current, there is a drawback that the sensitivity is low.

【0007】尚、エピタキシャル層(2)の厚みを厚く
すれば変換効率が向上するが、エピタキシャル層(2)
の厚みは共存する他の素子(NPNトランジスタ等)の
特性に大きく関係し、また微細加工の点からも単純に厚
くすることはできない。さらに、エピタキシャル層
(2)で発生した少数キャリア(ホール)が全てアノー
ド領域(4)に流れるとは限らず、一部は基板(1)に
流れて無効電流になってしまう。そのため、ホトダイオ
ードの感度を一層悪くする欠点があった。
Although the conversion efficiency is improved by increasing the thickness of the epitaxial layer (2), the epitaxial layer (2)
Is greatly related to the characteristics of other coexisting elements (NPN transistor, etc.), and cannot be simply increased from the viewpoint of fine processing. Furthermore, all the minority carriers (holes) generated in the epitaxial layer (2) do not always flow to the anode region (4), and some flow to the substrate (1), resulting in a reactive current. Therefore, there is a drawback that the sensitivity of the photodiode is further deteriorated.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述した欠点に
鑑み成されたもので、基板(13)上に第1と第2のエ
ピタキシャル層(14)(15)を形成し、第2のエピ
タキシャル層(15)の表面にホトダイオード群を構成
する複数個のアノード領域(21)を形成し、アノード
領域(21)下の基板(13)表面に、各々が個々のア
ノード領域(21)に対応する複数個のN+型埋め込み
層(23)を形成することにより、入射光に対する感度
が高く且つ各ダイオード間のクロストークを向上したカ
ソードコモン型のホトダイオードを提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, in which first and second epitaxial layers (14) and (15) are formed on a substrate (13) and a second epitaxial layer (15) is formed. A plurality of anode regions (21) forming a photodiode group are formed on the surface of the epitaxial layer (15), each of which corresponds to an individual anode region (21) on the surface of the substrate (13) under the anode region (21). By forming a plurality of N + -type buried layers (23), the common cathode type photodiode having high sensitivity to incident light and improved crosstalk between the diodes is provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、2段エピタキシャル構造とす
ることにより、ホトダイオード部(11)と周辺回路部
とで各々に適切な膜厚に設定できるので、アノードとな
るN型領域の厚みを厚くできる。また、N+型埋め込み
層(23)とN型第1のエピタキシャル層(14)との
N/N+障壁により、カソードとなるN型領域で発生し
た少数キャリア(ホール)が基板(13)に流出しにく
い構造となるので、光入射で発生した少数キャリアの殆
どをアノード電流として回収できる。
According to the present invention, the two-stage epitaxial structure allows the photodiode portion (11) and the peripheral circuit portion to have appropriate film thicknesses, so that the thickness of the N-type region serving as the anode is increased. it can. In addition, minority carriers (holes) generated in the N-type region serving as the cathode are generated in the substrate (13) by the N / N + barrier between the N + -type buried layer (23) and the N-type first epitaxial layer (14). Since it has a structure that does not easily flow out, most of the minority carriers generated by light incidence can be recovered as an anode current.

【0010】[0010]

【実施例】図1に本発明のホトダイオード内蔵ICの断
面構造を示す。同図は、図2のPD1〜PD6を形成し
たホトダイオード部(11)と同辺回路の一部としての
NPNトランジスタ部(12)を示している。図1にお
いて、(13)はP型シリコン半導体基板、(14)は
基板(13)の上に気相成長法にて形成したN型の第1
のエピタキシャル層、(15)は第1のエピタキシャル
層(14)の上に同じく気相成長法にて形成したN型の
第2のエピタキシャル層、(16)は第1と第2のエピ
タキシャル層(14)(15)を接合分離するP+型分
離領域である。第1と第2のエピタキシャル層(14)
(15)は共に1.0〜2.0Ω・cm程度の不純物濃
度を有し、第1のエピタキシャル層(14)は膜厚が1
5μ程度、第2のエピタキシャル層(15)は周辺回路
の構成に合致させて5〜7程度の膜厚とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a sectional structure of an IC with a built-in photodiode according to the present invention. This figure shows the photodiode section (11) forming PD1 to PD6 of FIG. 2 and the NPN transistor section (12) as a part of the same side circuit. In FIG. 1, (13) is a P-type silicon semiconductor substrate, and (14) is an N-type first substrate formed on the substrate (13) by vapor phase epitaxy.
Epitaxial layer, (15) is an N-type second epitaxial layer also formed on the first epitaxial layer (14) by vapor phase epitaxy, and (16) is the first and second epitaxial layers ( 14) A P + type isolation region for junction isolation of (15). First and second epitaxial layers (14)
Both (15) have an impurity concentration of about 1.0 to 2.0 Ω · cm, and the first epitaxial layer (14) has a film thickness of 1
The thickness of the second epitaxial layer (15) is about 5 μm and is about 5 to 7 in conformity with the configuration of the peripheral circuit.

【0011】分離領域(16)で囲まれた第2のエピタ
キシャル層(15)の表面には図3に示すパターンで複
数個のアノード領域(21)を形成し、第1と第2のエ
ピタキシャル層(14)(15)を共通カソードとして
両者のPN接合によりトラッキング用ホトダイオードP
D1,PD6とフォーカス用ホトダイオードPD2〜P
D4を形成する。トラッキング用ホトダイオードPD
1,PD6とフォーカス用ホトダイオードPD2〜PD
4の間の第2のエピタキシャル層(15)表面、および
ホトダイオード群PD1〜PD6を囲む第2のエピタキ
シャル層(15)の表面には、両ダイオードを分離し共
通カソードの取出しとなるN+型カソードコンタクト領
域(22)を形成する。
A plurality of anode regions (21) are formed on the surface of the second epitaxial layer (15) surrounded by the isolation region (16) in the pattern shown in FIG. 3, and the first and second epitaxial layers are formed. (14) The tracking photodiode P is formed by the PN junction of both with the common cathode of (15).
D1 and PD6 and focusing photodiodes PD2 to P2
D4 is formed. Tracking photodiode PD
1, PD6 and focusing photodiodes PD2 to PD
4 between the second epitaxial layer (15) and the surface of the second epitaxial layer (15) surrounding the photodiode groups PD1 to PD6, an N + -type cathode which separates both diodes and serves as a common cathode is taken out. A contact area (22) is formed.

【0012】ホトダイオード部(11)下の基板(1
3)表面には、夫々がP+型アノード領域(21)と対
応するようにN+型の第1の埋め込み層(23)を形成
する。第1の埋め込み層(23)は、基板(13)表面
から上下方向に各々6〜7μ程度拡散され、高濃度とす
ることにより第1のエピタキシャル層(14)との間に
障壁を形成する。
The substrate (1) below the photodiode portion (11)
3) On the surface, an N + -type first buried layer (23) is formed so as to correspond to the P + -type anode region (21). The first buried layer (23) is vertically diffused by about 6 to 7 μm from the surface of the substrate (13), and forms a barrier between itself and the first epitaxial layer (14) by making the concentration high.

【0013】NPNトランジスタ部(12)は、分離領
域(16)で囲まれた第2のエピタキシャル層(15)
の表面にP型ベース領域(17)、N+型エミッタ領域
(18)およびN+型コレクタコンタクト領域(19)
を形成してNPNトランジスタとする。NPNトランジ
スタ部(12)下の第1と第2のエピタキシャル層(1
4)(15)の境界部には、N+型の第2の埋め込み層
(20)を形成する。第2の埋め込み層(20)のさら
に下の基板(13)表面に、ホトダイオード部(11)
と同様の第1の埋め込み層(23)を形成しても良い。
尚、P型ベース領域(17)とアノード領域(21)
を、N+型エミッタ領域(18)とカソードコンタクト
領域(22)を夫々同時工程で形成すると簡便である。
The NPN transistor portion (12) has a second epitaxial layer (15) surrounded by an isolation region (16).
On the surface of the P type base region (17), N + type emitter region (18) and N + type collector contact region (19)
To form an NPN transistor. The first and second epitaxial layers (1) below the NPN transistor section (12)
4) An N + -type second buried layer (20) is formed at the boundary of (15). On the surface of the substrate (13) further below the second buried layer (20), the photodiode part (11) is formed.
A first buried layer (23) similar to the above may be formed.
The P-type base region (17) and the anode region (21)
It is convenient to form the N + type emitter region (18) and the cathode contact region (22) in the same process.

【0014】第2のエピタキシャル層(15)の表面は
酸化シリコン(SiO2)等の絶縁膜(24)で被覆さ
れ、Al電極(25)を配設することで各素子の素子間
接続を行っている。ホトダイオード部(11)上の絶縁
膜(24)は反射防止膜としての適切な膜厚に選択さ
れ、ホトダイオード部(11)以外の領域は余分な光入
射がないように図示せぬ遮光膜で被覆されている。そし
て、例えば波長780nmの信号光がホトダイオード部
(11)に到達できるよう、窓付きのパッケージ又は前
記波長の光が透過可能な樹脂モールドパッケージに収納
されて光半導体装置となる。
The surface of the second epitaxial layer (15) is covered with an insulating film (24) such as silicon oxide (SiO 2 ), and an Al electrode (25) is provided to connect the elements to each other. ing. The insulating film (24) on the photodiode part (11) is selected to have an appropriate film thickness as an antireflection film, and the region other than the photodiode part (11) is covered with a light-shielding film (not shown) so as to prevent excessive light incidence. Has been done. Then, for example, in order that signal light having a wavelength of 780 nm can reach the photodiode section (11), it is housed in a package with a window or a resin mold package that can transmit light having the wavelength, thereby forming an optical semiconductor device.

【0015】以上の本発明による光半導体装置は、4つ
の特徴を有する。先ず第1に、エピタキシャル層を2段
構造にしたので、周辺回路の回路素子では第2のエピタ
キシャル層(14)を用いることにより微細化、高密度
化が可能となり、ホトダイオード部(11)では第1と
第2のエピタキシャル層(14)(15)を利用するこ
とによりカソードとなるN型領域の厚みを厚くできる。
CDピックアップ用として利用される波長780nmの
光はシリコン内部の15〜20μの深さまで到達できる
ので、第2のエピタキシャル層(15)が5μであると
すると、第2のエピタキシャル層(14)の膜厚を15
μ程度にしておけば、入射光の90%以上を回収するこ
とができる。従って、微細化したNPNトランジスタ
(12)と高感度のホトダイオード部(11)を共存で
きる。
The optical semiconductor device according to the present invention described above has four characteristics. First of all, since the epitaxial layer has a two-stage structure, the circuit element of the peripheral circuit can be miniaturized and densified by using the second epitaxial layer (14), and the photodiode portion (11) can be made finer. By using the first and second epitaxial layers (14) and (15), the thickness of the N-type region which becomes the cathode can be increased.
Since light having a wavelength of 780 nm used for CD pickup can reach a depth of 15 to 20 μ inside silicon, if the second epitaxial layer (15) has a thickness of 5 μ, the film of the second epitaxial layer (14) is formed. Thickness 15
If it is set to about μ, 90% or more of the incident light can be collected. Therefore, the miniaturized NPN transistor (12) and the highly sensitive photodiode section (11) can coexist.

【0016】第2に、ホトダイオード部(11)の下に
基板(13)側にも拡散された第1の埋め込み層(2
3)を有するので、拡散された分だけカソードとなるN
型領域の厚みを増大できる。従って、2段エピタキシャ
ル構造とした以上に入射光の回収率を増大できる。第3
に、第1の埋め込み層(23)を高濃度埋め込み層とし
たことにより、光入射によって発生した少数キャリア
(ホール)の基板(13)への流出を防止する。ホトダ
イオード内蔵ICは、基板(13)に接地電位(GN
D)を印加すると共に、カソードとなる第1と第2のエ
ピタキシャル層(14)(15)に+5V程度、アノー
ド領域(21)に+3V程度の電位を印加してホトダイ
オードのPN接合を逆バイアス状態で動作させる。アノ
ード又はカソード領域に光入射があると電子正孔対が発
生し、そのうちの少数キャリアがカソード又はアノード
領域に達することで光電流になる。この少数キャリアの
移動は、前記PN接合に発生する空乏層以外の領域では
拡散電流による。従って、カソードとなる第1と第2の
エピタキシャル層(14)(15)で発生した少数キャ
リアは、電位の関係から、アノード領域(21)に流れ
て光電流になるか、又は基板(13)に流れて無効電流
となる。本願構造によれば、図2のエネルギーバンド図
に示す如く、第1のエピタキシャル層(14)と第1の
埋め込み層(23)とでN/N+型の障壁を形成してい
るので、発生したホールがこの障壁によって基板(1
3)に流出しにくくなる。そのため、発生したホールの
大多数を光電流に変換できるので、ホトダイオードの感
度を一層向上できる。
Second, the first buried layer (2) diffused to the side of the substrate (13) under the photodiode portion (11).
Since it has 3), the diffused portion serves as a cathode N
The thickness of the mold area can be increased. Therefore, the recovery rate of incident light can be increased more than that of the two-stage epitaxial structure. Third
In addition, by making the first burying layer (23) a high-concentration burying layer, outflow of minority carriers (holes) generated by light incidence to the substrate (13) is prevented. The IC with a built-in photodiode has a substrate (13) with a ground potential (GN
D) is applied, a potential of about +5 V is applied to the first and second epitaxial layers (14) and (15) serving as cathodes, and a potential of about +3 V is applied to the anode region (21) to reverse-bias the PN junction of the photodiode. To work with. When light is incident on the anode or cathode region, electron-hole pairs are generated, and minority carriers of the electron-hole pairs reach the cathode or anode region to generate photocurrent. The movement of the minority carriers is due to the diffusion current in the region other than the depletion layer generated in the PN junction. Therefore, the minority carriers generated in the first and second epitaxial layers (14) and (15) serving as cathodes flow to the anode region (21) and become photocurrent or the substrate (13) due to the potential relationship. Flows into the reactive current. According to the structure of the present application, as shown in the energy band diagram of FIG. 2, since the N / N + type barrier is formed by the first epitaxial layer (14) and the first buried layer (23), The holes (1
It becomes difficult to flow out to 3). Therefore, the majority of the generated holes can be converted into photocurrent, so that the sensitivity of the photodiode can be further improved.

【0017】第4に、ホトダイオード部(11)下の第
1の埋め込み層(23)を個々のアノード領域(21)
に対応して設けたので、隣接するホトダイオード間の分
解能を表すクロストーク特性を改善できる。クロストー
ク特性は、図3の拡大断面図で示すようにアノード領域
(21)とアノード領域(21)の間の領域で発生した
光生成キャリア(26)が拡散によってどちらか一方の
アノード領域(21)に達しアノード電流として検出さ
れることに起因する。従って、このような領域で発生す
る光生成キャリア(26)の量が少なければ、そして発
生した光生成キャリア(26)がアノード領域(21)
に達しなければ、クロストーク特性を改善できる。本発
明の構造によれば、先ず第1の埋め込み層(23)が部
分的に除去されていることによって、アノード領域(2
1)とアノード領域(21)の間の領域はカソードとな
るN型領域の厚みが第1の埋め込み層(23)を設けた
部分の厚みより小さくなる。そのため、光生成キャリア
(26)の発生量が少ない。まして、基板(13)から
のはい上り拡散の分(27)によってその厚みは一層小
さくなる。また、アノード領域(21)とアノード領域
(21)の間の領域で発生した光生成キャリア(26)
は、先に述べたN/N+障壁が存在しないので、P型基
板(13)へ流出する確率が高い。これら2つの理由に
よって、クロストーク特性が改善される。尚、第1の埋
め込み層(23)間の基板(13)においても光入射に
よって光生成キャリア(28)が発生するが、ここで発
生した光生成キャリア(28)は基板(13)と第1の
エピタキシャル層(14)間のダイオード電流となり、
ホトダイオードの電流には関与しない。よってクロスト
ーク特性にも関与しない。従って、第1の埋め込み層
(23)を全面に設けるよりは、クロストーク特性を改
善できる。
Fourth, the first buried layer (23) below the photodiode portion (11) is formed into individual anode regions (21).
Since it is provided corresponding to, it is possible to improve the crosstalk characteristic representing the resolution between adjacent photodiodes. As shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 3, the crosstalk characteristic is that photogenerated carriers (26) generated in a region between the anode region (21) and the anode region (21) are diffused so that either one of the anode regions (21 ) And is detected as anode current. Therefore, if the amount of photogenerated carriers (26) generated in such an area is small, and the photogenerated carriers (26) generated are in the anode area (21).
If not, the crosstalk characteristic can be improved. According to the structure of the present invention, the first buried layer (23) is first partially removed, so that the anode region (2
In the region between 1) and the anode region (21), the thickness of the N-type region serving as the cathode is smaller than the thickness of the portion provided with the first buried layer (23). Therefore, the amount of photogenerated carriers (26) generated is small. Furthermore, the thickness thereof becomes smaller due to the amount of diffusion (27) rising from the substrate (13). In addition, the photo-generated carriers (26) generated in the region between the anode region (21) and the anode region (21).
Has no N / N + barrier described above, and therefore has a high probability of flowing out to the P-type substrate (13). Crosstalk characteristics are improved for these two reasons. The photogenerated carriers (28) are also generated by the light incident on the substrate (13) between the first buried layers (23). The photogenerated carriers (28) generated here are the same as those on the substrate (13). Diode current between the epitaxial layers (14) of
It does not contribute to the current of the photodiode. Therefore, it does not contribute to the crosstalk characteristic. Therefore, the crosstalk characteristics can be improved as compared with the case where the first burying layer (23) is provided on the entire surface.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明は2段エピ
タキシャル構造とすることにより、ホトダイオード部
(11)のカソードとなるN型領域の膜厚を大幅に増大
できるので、入射光の大部分を光電流に利用できる利点
を有する。また、第1の埋め込み層(23)が発生した
光生成キャリアの基板(13)への流出を防止するの
で、光生成キャリアの殆どを光電流として回収できる利
点をも有する。さらに、アノード領域(21)の個々に
対して第1の埋め込み層(23)を形成したので、隣接
するホトダイオード間のクロストーク特性を改善でき
る。従って、光入射に対する感度が高く、クロストーク
を低減した、カソードコモン型のホトダイオード群をI
C化できるものである。
As described above, according to the present invention, by adopting the two-stage epitaxial structure, the film thickness of the N-type region which becomes the cathode of the photodiode part (11) can be greatly increased, and therefore, most of the incident light can be obtained. Has the advantage that it can be used for photocurrent. Further, since the photo-generated carriers generated by the first embedded layer (23) are prevented from flowing out to the substrate (13), there is an advantage that most of the photo-generated carriers can be collected as a photocurrent. Furthermore, since the first buried layer (23) is formed for each of the anode regions (21), the crosstalk characteristic between adjacent photodiodes can be improved. Therefore, a common cathode type photodiode group with high sensitivity to light incidence and reduced crosstalk is
It can be converted to C.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を説明するための断面図。FIG. 1 is a sectional view for explaining the present invention.

【図2】本発明を説明するためのエネルギーバンド図。FIG. 2 is an energy band diagram for explaining the present invention.

【図3】本発明を説明するための拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view for explaining the present invention.

【図4】ホトダイオード群を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a photodiode group.

【図5】従来例を説明するための断面図。FIG. 5 is a sectional view for explaining a conventional example.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光用ホトダイオードと周辺回路とを一
体化した光半導体装置であって、 一導電型の半導体基板の上に順次形成した逆導電型の第
1と第2のエピタキシャル層と、 前記第1と第2のエピタキシャル層を分離する一導電型
の分離領域と、 前記分離領域で囲まれた第2のエピタキシャル層の表面
に形成した複数個のアノード領域と、 前記アノード領域下の基板表面に、個々のアノード領域
と対応するように形成した複数個の逆導電型高濃度埋め
込み層と、 前記第2のエピタキシャル層の表面に形成した前記周辺
回路を構成する回路素子と、を具備することを特徴とす
る光半導体装置。
1. An optical semiconductor device in which a light-receiving photodiode and a peripheral circuit are integrated, wherein first and second opposite conductivity type epitaxial layers are sequentially formed on a semiconductor substrate of one conductivity type, and An isolation region of one conductivity type that separates the first and second epitaxial layers, a plurality of anode regions formed on the surface of the second epitaxial layer surrounded by the isolation regions, and a substrate surface under the anode region And a plurality of reverse-conductivity-type high-concentration buried layers formed so as to correspond to the individual anode regions, and a circuit element forming the peripheral circuit formed on the surface of the second epitaxial layer. An optical semiconductor device characterized by:
【請求項2】 前記回路素子下の第1と第2のエピタキ
シャル層の境界部に第2の逆導電型高濃度埋め込み層を
具備することを特徴とする請求項1記載の光半導体装
置。
2. The optical semiconductor device according to claim 1, further comprising a second reverse-conductivity-type high-concentration buried layer at the boundary between the first and second epitaxial layers below the circuit element.
【請求項3】 前記回路素子がバイポーラ型素子である
ことを特徴とする請求項1記載の光半導体装置。
3. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the circuit element is a bipolar element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0818093A (en) * 1994-06-30 1996-01-19 Sony Corp Semiconductor photoreceiver and semiconductor device and manufacture thereof
JP2002141419A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Texas Instr Japan Ltd Semiconductor device
KR100509567B1 (en) * 2002-05-14 2005-08-23 (주)비토넷 PIN Diode, PhotoDetector Using PIN Diode And Manufacturing Method Thereof
US7161220B2 (en) 2002-12-18 2007-01-09 International Business Machines Corporation High speed photodiode with a barrier layer for blocking or eliminating slow photonic carriers and method for forming same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0818093A (en) * 1994-06-30 1996-01-19 Sony Corp Semiconductor photoreceiver and semiconductor device and manufacture thereof
JP2002141419A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Texas Instr Japan Ltd Semiconductor device
KR100509567B1 (en) * 2002-05-14 2005-08-23 (주)비토넷 PIN Diode, PhotoDetector Using PIN Diode And Manufacturing Method Thereof
US7161220B2 (en) 2002-12-18 2007-01-09 International Business Machines Corporation High speed photodiode with a barrier layer for blocking or eliminating slow photonic carriers and method for forming same

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