JPH07142759A - 半導体受光素子 - Google Patents
半導体受光素子Info
- Publication number
- JPH07142759A JPH07142759A JP5312637A JP31263793A JPH07142759A JP H07142759 A JPH07142759 A JP H07142759A JP 5312637 A JP5312637 A JP 5312637A JP 31263793 A JP31263793 A JP 31263793A JP H07142759 A JPH07142759 A JP H07142759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- polyimide resin
- passivation film
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 受光感度が高く、応答速度が速い半導体受光
素子を提供する。 【構成】 半導体基板１１上に、半導体光吸収層１３お
よび半導体窓層１４を順次積層し、前記半導体窓層１４
の窓部を除いて、半導体窓層１４上にパッシベーション
膜１６を介して電極１８を設けた半導体受光素子におい
て、前記パッシベーション膜１６と電極１８間にポリイ
ミド樹脂層１７を挿入する。
素子を提供する。 【構成】 半導体基板１１上に、半導体光吸収層１３お
よび半導体窓層１４を順次積層し、前記半導体窓層１４
の窓部を除いて、半導体窓層１４上にパッシベーション
膜１６を介して電極１８を設けた半導体受光素子におい
て、前記パッシベーション膜１６と電極１８間にポリイ
ミド樹脂層１７を挿入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などに用いられ
る半導体受光素子に関する。
る半導体受光素子に関する。
【０００２】
【従来技術】ＩｎＧａＡｓ系あるいはＧａＡｓ系の半導
体受光素子は、中距離大容量光通信デバイスとして注目
されている。このデバイスには、光通信の長距離化、高
速化、信頼性の向上を図るために、受光感度の高いこ
と、応答速度の速いこと、ノイズの少ないこと、高信頼
性であることが要求されている。特に、長距離化および
高速化を実現するためには、低容量の素子が必要にな
る。
体受光素子は、中距離大容量光通信デバイスとして注目
されている。このデバイスには、光通信の長距離化、高
速化、信頼性の向上を図るために、受光感度の高いこ
と、応答速度の速いこと、ノイズの少ないこと、高信頼
性であることが要求されている。特に、長距離化および
高速化を実現するためには、低容量の素子が必要にな
る。
【０００３】従来の半導体受光素子は、例えば図２に示
すような構造をしている。即ち、ｎ−ＩｎＰ基板１の上
に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ノンドープＩｎＧａＡｓ
光吸収層３、ノンドープＩｎＰ窓層４がエピタキシャル
成長している。このノンドープＩｎＰ窓層４の一部に
は、例えばＺｎのようなｐ型のドーパントを選択的に拡
散することにより、ｐ型領域５（斜線部）を形成してあ
る。さらに、ノンドープＩｎＰ窓層４の上には反射防止
膜を兼ねたシリコン系絶縁膜からなるパッシベーション
膜６が形成されており、その一部に窓が開けられ、その
窓部上にリング状のｐ電極７を形成してある。８はｎ電
極である。
すような構造をしている。即ち、ｎ−ＩｎＰ基板１の上
に、ｎ−ＩｎＰバッファ層２、ノンドープＩｎＧａＡｓ
光吸収層３、ノンドープＩｎＰ窓層４がエピタキシャル
成長している。このノンドープＩｎＰ窓層４の一部に
は、例えばＺｎのようなｐ型のドーパントを選択的に拡
散することにより、ｐ型領域５（斜線部）を形成してあ
る。さらに、ノンドープＩｎＰ窓層４の上には反射防止
膜を兼ねたシリコン系絶縁膜からなるパッシベーション
膜６が形成されており、その一部に窓が開けられ、その
窓部上にリング状のｐ電極７を形成してある。８はｎ電
極である。
【０００４】上記半導体受光素子では、Ａｕ線をボンデ
ィングするための電極７が、ＳｉＯ x あるいはＳｉＮx
などの誘電体膜からなるパッシベーション膜６の上に形
成されているため、この領域がＭＩＳ構造となり、大き
な浮遊容量を生じていた。そこで、この浮遊容量を低減
するためには、図３に示すように、裏面入射タイプの構
造が採用されている。この構造では、Ａｕ線をボンディ
ングするための電極を形成せず、ボンディングパッド９
を用いてマウントすることにより、素子を形成してい
る。
ィングするための電極７が、ＳｉＯ x あるいはＳｉＮx
などの誘電体膜からなるパッシベーション膜６の上に形
成されているため、この領域がＭＩＳ構造となり、大き
な浮遊容量を生じていた。そこで、この浮遊容量を低減
するためには、図３に示すように、裏面入射タイプの構
造が採用されている。この構造では、Ａｕ線をボンディ
ングするための電極を形成せず、ボンディングパッド９
を用いてマウントすることにより、素子を形成してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような半導体受光素子には、次のような問題があった。
即ち、１）図３に示すように、受光部近傍にエッチング
により溝を形成するために、暗電流を減少させることが
困難である。２）ｐ、ｎ電極のパターンが形成されてい
るサブマウントに受光素子をフリップチップボンディン
グする必要があるため、高度なボンディング技術を必要
とする。
ような半導体受光素子には、次のような問題があった。
即ち、１）図３に示すように、受光部近傍にエッチング
により溝を形成するために、暗電流を減少させることが
困難である。２）ｐ、ｎ電極のパターンが形成されてい
るサブマウントに受光素子をフリップチップボンディン
グする必要があるため、高度なボンディング技術を必要
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した半導体受光素子を提供するもので、半導体基板上
に、半導体光吸収層および半導体窓層を順次積層し、前
記半導体窓層の窓部を除いて、半導体窓層上にパッシベ
ーション膜を介して電極を設けた半導体受光素子におい
て、前記パッシベーション膜と電極間にポリイミド樹脂
層を挿入したことを特徴とするものである。
決した半導体受光素子を提供するもので、半導体基板上
に、半導体光吸収層および半導体窓層を順次積層し、前
記半導体窓層の窓部を除いて、半導体窓層上にパッシベ
ーション膜を介して電極を設けた半導体受光素子におい
て、前記パッシベーション膜と電極間にポリイミド樹脂
層を挿入したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述のように、パッシベーション膜と電極間に
ポリイミド樹脂層を挿入すると、電極と半導体窓層間の
浮遊容量を低減させることができる。ここで、ポリイミ
ド樹脂を選択した理由は、その熱膨張係数がパッシベー
ション膜を構成するＳｉＯx あるいはＳｉＮx などの誘
電体と略等しいからであり、また、その厚さを十分な厚
さに形成することが容易であるからである。
ポリイミド樹脂層を挿入すると、電極と半導体窓層間の
浮遊容量を低減させることができる。ここで、ポリイミ
ド樹脂を選択した理由は、その熱膨張係数がパッシベー
ション膜を構成するＳｉＯx あるいはＳｉＮx などの誘
電体と略等しいからであり、また、その厚さを十分な厚
さに形成することが容易であるからである。
【０００８】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は本発明にかかる半導体受光素
子の一実施例の断面図である。本実施例は、以下のよう
にして製作した。即ち、 １）先ず、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上に、気相成長法によ
り、ｎ−ＩｎＰバッファ層１２、ノンドープＩｎＧａＡ
ｓ光吸収層１３、ノンドープＩｎＰ窓層１４を順次エピ
タキシャル成長する。 ２）次いで、気相拡散法あるいは固相拡散法などを用い
て、窓層１４にＺｎのようなｐ型のドーパントを選択的
に拡散し、ｐ型領域１５を形成する。 ３）次いで、ＳｉＯx などにパッシベーション膜１６を
形成する。 ４）次いで、ｐ型領域１５上のパッシベーション膜１６
の一部を除去する。 ５）次いで、ポリイミド樹脂層１７を形成し、ドライエ
ッチングあるいはリソグラフィの技術を用いて、このポ
リイミド樹脂層１７のｐ型領域１５上の部分のみを除去
する。 ６）次いで、ｐ電極１８をパッシベーション膜１６の除
去されたｐ型領域１５上とポリイミド樹脂層１７上に成
膜し、ｎ−ＩｎＰ基板１１の裏面にｎ電極１９を成膜
し、熱処理を行う。
を詳細に説明する。図１は本発明にかかる半導体受光素
子の一実施例の断面図である。本実施例は、以下のよう
にして製作した。即ち、 １）先ず、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上に、気相成長法によ
り、ｎ−ＩｎＰバッファ層１２、ノンドープＩｎＧａＡ
ｓ光吸収層１３、ノンドープＩｎＰ窓層１４を順次エピ
タキシャル成長する。 ２）次いで、気相拡散法あるいは固相拡散法などを用い
て、窓層１４にＺｎのようなｐ型のドーパントを選択的
に拡散し、ｐ型領域１５を形成する。 ３）次いで、ＳｉＯx などにパッシベーション膜１６を
形成する。 ４）次いで、ｐ型領域１５上のパッシベーション膜１６
の一部を除去する。 ５）次いで、ポリイミド樹脂層１７を形成し、ドライエ
ッチングあるいはリソグラフィの技術を用いて、このポ
リイミド樹脂層１７のｐ型領域１５上の部分のみを除去
する。 ６）次いで、ｐ電極１８をパッシベーション膜１６の除
去されたｐ型領域１５上とポリイミド樹脂層１７上に成
膜し、ｎ−ＩｎＰ基板１１の裏面にｎ電極１９を成膜
し、熱処理を行う。
【０００９】本実施例では、ｐ電極１８の大部分がポリ
イミド樹脂層１７上に形成されているため、ｐ電極１８
と窓層１４間の容量を従来に比較して大幅に低減させる
ことができる。また、ポリイミド樹脂層１７は半導体層
に接触していないため、暗電流を低下させ、信頼性を向
上させることもできる。なお、容量を低減させるために
は、ポリイミド樹脂層の厚さは１μｍ以上にすることが
望ましい。
イミド樹脂層１７上に形成されているため、ｐ電極１８
と窓層１４間の容量を従来に比較して大幅に低減させる
ことができる。また、ポリイミド樹脂層１７は半導体層
に接触していないため、暗電流を低下させ、信頼性を向
上させることもできる。なお、容量を低減させるために
は、ポリイミド樹脂層の厚さは１μｍ以上にすることが
望ましい。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上に、半導体光吸収層および半導体窓層を順次
積層し、前記半導体窓層の窓部を除いて、半導体窓層上
にパッシベーション膜を介して電極を設けた半導体受光
素子において、前記パッシベーション膜と電極間にポリ
イミド樹脂層を挿入するため、電極と半導体窓層間の浮
遊容量を低減させることができ、受光感度が高く、応答
速度が速い半導体受光素子が得られるという優れた効果
がある。
導体基板上に、半導体光吸収層および半導体窓層を順次
積層し、前記半導体窓層の窓部を除いて、半導体窓層上
にパッシベーション膜を介して電極を設けた半導体受光
素子において、前記パッシベーション膜と電極間にポリ
イミド樹脂層を挿入するため、電極と半導体窓層間の浮
遊容量を低減させることができ、受光感度が高く、応答
速度が速い半導体受光素子が得られるという優れた効果
がある。
【図１】本発明に係る半導体受光素子の一実施例の断面
図である。
図である。
【図２】従来の半導体受光素子の断面図である。
【図３】従来の他の半導体受光素子の断面図である。
１１ 基板 １２ バッファ層 １３ 光吸収層 １４ 窓層 １５ ｐ型領域 １６ パッシベーション膜 １７ ポリイミド樹脂層 １８ ｐ電極 １９ ｎ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 光義 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に、半導体光吸収層および
半導体窓層を順次積層し、前記半導体窓層の窓部を除い
て、半導体窓層上にパッシベーション膜を介して電極を
設けた半導体受光素子において、前記パッシベーション
膜と電極間にポリイミド樹脂層を挿入したことを特徴と
する半導体受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312637A JPH07142759A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 半導体受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312637A JPH07142759A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 半導体受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142759A true JPH07142759A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=18031609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312637A Pending JPH07142759A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 半導体受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07142759A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282928A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-10-03 | Samsung Electronics Co Ltd | フォトダイオード検出器及びその製造方法 |
| JP2008021725A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェホトダイオード |
| JP2008047580A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体受光素子 |
| CN103066163A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-04-24 | 山东力诺太阳能电力股份有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池扩散方法 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5312637A patent/JPH07142759A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282928A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-10-03 | Samsung Electronics Co Ltd | フォトダイオード検出器及びその製造方法 |
| JP2008021725A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | アバランシェホトダイオード |
| JP2008047580A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体受光素子 |
| CN103066163A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-04-24 | 山东力诺太阳能电力股份有限公司 | 一种晶体硅太阳能电池扩散方法 |
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