JPH08107232A - シリコン受光素子 - Google Patents
シリコン受光素子Info
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- JPH08107232A JPH08107232A JP6238799A JP23879994A JPH08107232A JP H08107232 A JPH08107232 A JP H08107232A JP 6238799 A JP6238799 A JP 6238799A JP 23879994 A JP23879994 A JP 23879994A JP H08107232 A JPH08107232 A JP H08107232A
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- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
- H01L31/035254—Superlattices; Multiple quantum well structures including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table, e.g. Si-SiGe superlattices
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同一チップ内にシリコン系の受光素子と、ド
ライバー用のシリコンデバイスを同時に形成することに
よって製造コストを低減し、さらに、受光素子の感度及
び光変換効率を改善する。 【構成】 Ｓｉ基板１０９表面にドライバーとなるＳｉ
デバイス１０１を配し、この基板表面よりＳｉをエッチ
ングして溝を形成し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1- x Ｇｅ
x の超格子構造をもった、受光部１０３となるアバラン
シェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオードを埋め
込み、表面の段差を無くす。また、ＳＯＩ基板を用いる
ことによって受光部下にＳｉＯ2 の光反射層を設ける。
ライバー用のシリコンデバイスを同時に形成することに
よって製造コストを低減し、さらに、受光素子の感度及
び光変換効率を改善する。 【構成】 Ｓｉ基板１０９表面にドライバーとなるＳｉ
デバイス１０１を配し、この基板表面よりＳｉをエッチ
ングして溝を形成し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1- x Ｇｅ
x の超格子構造をもった、受光部１０３となるアバラン
シェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオードを埋め
込み、表面の段差を無くす。また、ＳＯＩ基板を用いる
ことによって受光部下にＳｉＯ2 の光反射層を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコン受光素子に関
し、特に受光部にＳｉとＳｉ1-x Ｇｅx 混晶の超格子構
造を有し、その周辺部にドライブ用の高速シリコンデバ
イスを配したＯＥＩＣ構造を持つ、光通信用シリコン受
光素子に関する。
し、特に受光部にＳｉとＳｉ1-x Ｇｅx 混晶の超格子構
造を有し、その周辺部にドライブ用の高速シリコンデバ
イスを配したＯＥＩＣ構造を持つ、光通信用シリコン受
光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】１．３ミクロン帯の光通信網は各家庭向
けマルチメディア用のデータ通信手段として、今後整備
が進むと考えられる市場である。１．３ミクロン帯の受
光素子には現在、化合物系材料が用いられているが、信
頼性の上で問題があり、また、ドライバーはＳｉデバイ
スであるために同一チップ内に両者を形成することがで
きず、コストが掛かり、小型化できないという問題点が
あった。Ｓｉ系材料を用いた１．３ミクロン帯の受光素
子にはアイイーイーイー・エレクトロン・デバイス・レ
ター ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ Ｌ
ＥＴＴＥＲＳ ｖｏｌ．ＥＤＬ−７ ＮＯ．５ ３３０
ページ及び、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４９巻８
０９ページに示されているように、ＳｉとＳｉＧｅを用
いたアバランシェフォトダイオードタイプの報告があ
る。この報告は、表面に何も形成していないＳｉ基板上
にエピタキシャル成長技術を用いて、ＰＮ接合とＳｉ／
Ｓｉ1- x Ｇｅx （ｘ＝０．６）の超格子構造を形成し、
その後、これをメサエッチングして受光部を作り、光フ
ァイバーによって、光を劈開面から導入するものであ
る。しかし、この構造では、アバランシェフォトダイオ
ードによる受光部はできるが、メサエッチングを行うた
め、シリコン基板上に大きな段差が生じ、上部に設ける
配線が段差によって切断されるために、Ｓｉデバイスの
ドライバーを同一チップ内に形成するのが難しく、仮に
この問題を避け得たとしても、メサ構造を作った後にＳ
ｉのトランジスタ形成工程を経なければならず、トラン
ジスタ形成工程における高温熱処理のためにＳｉ1-x Ｇ
ｅx ／Ｓｉの超格子構造が崩れるという問題点があっ
た。さらに、この様なメサ構造ではアバランシェダイオ
ードのＰＮ接合が露出するため、パッシベーションを行
う必要があるが、やはり、受光部となるＳｉ／Ｓｉ1-x
Ｇｅx の超格子構造を壊さないように低温で行う必要が
あり、十分なパッシベーションが行うことができない。
従って、メサエッチング面を流れるリーク電流が存在
し、受光部の暗電流が多く、感度を上げることができな
いという問題があった。
けマルチメディア用のデータ通信手段として、今後整備
が進むと考えられる市場である。１．３ミクロン帯の受
光素子には現在、化合物系材料が用いられているが、信
頼性の上で問題があり、また、ドライバーはＳｉデバイ
スであるために同一チップ内に両者を形成することがで
きず、コストが掛かり、小型化できないという問題点が
あった。Ｓｉ系材料を用いた１．３ミクロン帯の受光素
子にはアイイーイーイー・エレクトロン・デバイス・レ
ター ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ Ｌ
ＥＴＴＥＲＳ ｖｏｌ．ＥＤＬ−７ ＮＯ．５ ３３０
ページ及び、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４９巻８
０９ページに示されているように、ＳｉとＳｉＧｅを用
いたアバランシェフォトダイオードタイプの報告があ
る。この報告は、表面に何も形成していないＳｉ基板上
にエピタキシャル成長技術を用いて、ＰＮ接合とＳｉ／
Ｓｉ1- x Ｇｅx （ｘ＝０．６）の超格子構造を形成し、
その後、これをメサエッチングして受光部を作り、光フ
ァイバーによって、光を劈開面から導入するものであ
る。しかし、この構造では、アバランシェフォトダイオ
ードによる受光部はできるが、メサエッチングを行うた
め、シリコン基板上に大きな段差が生じ、上部に設ける
配線が段差によって切断されるために、Ｓｉデバイスの
ドライバーを同一チップ内に形成するのが難しく、仮に
この問題を避け得たとしても、メサ構造を作った後にＳ
ｉのトランジスタ形成工程を経なければならず、トラン
ジスタ形成工程における高温熱処理のためにＳｉ1-x Ｇ
ｅx ／Ｓｉの超格子構造が崩れるという問題点があっ
た。さらに、この様なメサ構造ではアバランシェダイオ
ードのＰＮ接合が露出するため、パッシベーションを行
う必要があるが、やはり、受光部となるＳｉ／Ｓｉ1-x
Ｇｅx の超格子構造を壊さないように低温で行う必要が
あり、十分なパッシベーションが行うことができない。
従って、メサエッチング面を流れるリーク電流が存在
し、受光部の暗電流が多く、感度を上げることができな
いという問題があった。
【０００３】さらに、光吸収層となるＳｉ1-x Ｇｅx ／
Ｓｉ超格子構造には、ＧｅがＳｉより格子定数が大きい
ために強い歪みが存在するため、数１０００Ａ（オング
ストローム）以上の厚さにすると欠陥が発生し、暗電流
が増加する。従って、光吸収層の厚さは、光ファイバー
コアの径に比べて極めて薄く、例え劈開面から光を導入
してウエハー表面に平行な方向に厚さを持たせたとして
も、光吸収層の断面積が少ないために、効率が悪いとい
う問題点が存在する。そこで、Ａ．Ｓｐｌｅｔｔ等はア
イイーイーイー・フォトニクス・テクノロジー・レター
ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｌｅｔｔｅｒ ｖｏｌ．６ Ｎｏ．１ｐａｇｅｓ５９
−６１に示されている様に、Ｓｉ上にＧｅを２％含むＳ
ｉ1-xＧｅx を２ミクロメータ形成し、その上にＳｉ
1-x Ｇｅx ／Ｓｉ超格子構造を持ったアバランシェフォ
トダイオードを形成した構造を用いると、２％Ｇｅを含
んだＳｉ1-x Ｇｅx 層と基板Ｓｉとの屈折率の違いによ
って、このＳｉ1-x Ｇｅx層が導波路となって光を閉じ
こめ、効率が上がることを示している。しかし、２％Ｇ
ｅを含むＳｉ1-x Ｇｅx 層とＳｉとの屈折率の違いは小
さく、光の閉じこめ効果は十分ではない。屈折率の違い
を増加させ光を完全に閉じ込めるためには、Ｇｅの混入
率を上げなければならず、先に述べたように歪みが生
じ、欠陥の原因となる。
Ｓｉ超格子構造には、ＧｅがＳｉより格子定数が大きい
ために強い歪みが存在するため、数１０００Ａ（オング
ストローム）以上の厚さにすると欠陥が発生し、暗電流
が増加する。従って、光吸収層の厚さは、光ファイバー
コアの径に比べて極めて薄く、例え劈開面から光を導入
してウエハー表面に平行な方向に厚さを持たせたとして
も、光吸収層の断面積が少ないために、効率が悪いとい
う問題点が存在する。そこで、Ａ．Ｓｐｌｅｔｔ等はア
イイーイーイー・フォトニクス・テクノロジー・レター
ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｌｅｔｔｅｒ ｖｏｌ．６ Ｎｏ．１ｐａｇｅｓ５９
−６１に示されている様に、Ｓｉ上にＧｅを２％含むＳ
ｉ1-xＧｅx を２ミクロメータ形成し、その上にＳｉ
1-x Ｇｅx ／Ｓｉ超格子構造を持ったアバランシェフォ
トダイオードを形成した構造を用いると、２％Ｇｅを含
んだＳｉ1-x Ｇｅx 層と基板Ｓｉとの屈折率の違いによ
って、このＳｉ1-x Ｇｅx層が導波路となって光を閉じ
こめ、効率が上がることを示している。しかし、２％Ｇ
ｅを含むＳｉ1-x Ｇｅx 層とＳｉとの屈折率の違いは小
さく、光の閉じこめ効果は十分ではない。屈折率の違い
を増加させ光を完全に閉じ込めるためには、Ｇｅの混入
率を上げなければならず、先に述べたように歪みが生
じ、欠陥の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
述べた従来の問題点を解決せしめ、同一チップ内にシリ
コン系の受光素子と、ドライバー用のシリコンデバイス
を同時に形成でき、しかも感度及び光変換効率に優れた
シリコンＯＥＩＣの構造を提供することにある。
述べた従来の問題点を解決せしめ、同一チップ内にシリ
コン系の受光素子と、ドライバー用のシリコンデバイス
を同時に形成でき、しかも感度及び光変換効率に優れた
シリコンＯＥＩＣの構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光通信用シリコ
ン受光素子は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデ
バイスを配し、この基板表面よりＳｉをエッチングして
溝を形成し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格
子構造をもった、受光部となるアバランシェフォトダイ
オードもしくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段
差を無くすことを特徴とした構造を含んで構成される。
ン受光素子は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデ
バイスを配し、この基板表面よりＳｉをエッチングして
溝を形成し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格
子構造をもった、受光部となるアバランシェフォトダイ
オードもしくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段
差を無くすことを特徴とした構造を含んで構成される。
【０００６】また、本発明の光通信用シリコン受光素子
は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを配
し、この基板表面よりＳｉをエッチングして溝を形成
し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造を
もった、受光部となるアバランシェフォトダイオードも
しくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段差を無く
し、しかも受光部となるアバランシェフォトダイオード
もしくはＰＩＮダイオード下層に光反射層となるＳｉＯ
2 層を設けたＳＯＩ構造とすることを特徴とした構造を
含んで構成される。
は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを配
し、この基板表面よりＳｉをエッチングして溝を形成
し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造を
もった、受光部となるアバランシェフォトダイオードも
しくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段差を無く
し、しかも受光部となるアバランシェフォトダイオード
もしくはＰＩＮダイオード下層に光反射層となるＳｉＯ
2 層を設けたＳＯＩ構造とすることを特徴とした構造を
含んで構成される。
【０００７】さらに、本発明の光通信用シリコン受光素
子は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを
配し、この基板表面よりＳｉをエッチングして溝を形成
し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造を
もった、受光部となるアバランシェフォトダイオードも
しくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段差を無く
し、しかも受光部となるアバランシェフォトダイオード
もしくはＰＩＮダイオード下層に光反射層となるＳｉＯ
2 層を設けたＳＯＩ構造とし、さらに、受光部となるア
バランシェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオード
と下層の光反射層となるＳｉＯ2 層との間に光導波路と
なるシリコン層を設けることを特徴とした構造を含んで
構成される。
子は、Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを
配し、この基板表面よりＳｉをエッチングして溝を形成
し、この中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造を
もった、受光部となるアバランシェフォトダイオードも
しくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の段差を無く
し、しかも受光部となるアバランシェフォトダイオード
もしくはＰＩＮダイオード下層に光反射層となるＳｉＯ
2 層を設けたＳＯＩ構造とし、さらに、受光部となるア
バランシェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオード
と下層の光反射層となるＳｉＯ2 層との間に光導波路と
なるシリコン層を設けることを特徴とした構造を含んで
構成される。
【０００８】
【作用】図１（Ａ）に示した様に、Ｓｉ基板１０７表面
にドライバーとなるＳｉデバイス１０１を形成し、その
後、この基板表面より受光部となる部分の基板Ｓｉ層を
エッチングして溝を形成し、Ｓｉデバイス上をシリコン
酸化膜１０３もしくはシリコン窒化膜で覆い、エッチン
グした溝部分に、選択的にＳｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超
格子構造をもった、アバランシェフォトダイオードもし
くはＰＩＮダイオードとなる受光部１０３を選択エピタ
キシャル成長によって埋め込み、さらに、シリコン基板
を深くエッチングして光ファイバーをそのコア部が受光
部と同一の高さとなるように固定し、光を表面に沿って
平行に導入するような構造を形成し、各部電極を形成す
ると、表面の段差を無くすことができ、配線の段差によ
る切断を防ぐことができるために、受光部とドライバー
となるＳｉデバイスを同一チップ内に形成することがで
きる。また、受光部Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の
最後に成長できるので、ドライバーとなるシリコンデバ
イス部形成工程における高温熱処理により欠陥が生じ、
暗電流発生の原因となることもない。さらに、ＰＮ接合
は選択エピタキシャル成長の過程で側壁酸化膜によって
完全に覆われてしまうために接合リークに起因する暗電
流の発生も少ない。
にドライバーとなるＳｉデバイス１０１を形成し、その
後、この基板表面より受光部となる部分の基板Ｓｉ層を
エッチングして溝を形成し、Ｓｉデバイス上をシリコン
酸化膜１０３もしくはシリコン窒化膜で覆い、エッチン
グした溝部分に、選択的にＳｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超
格子構造をもった、アバランシェフォトダイオードもし
くはＰＩＮダイオードとなる受光部１０３を選択エピタ
キシャル成長によって埋め込み、さらに、シリコン基板
を深くエッチングして光ファイバーをそのコア部が受光
部と同一の高さとなるように固定し、光を表面に沿って
平行に導入するような構造を形成し、各部電極を形成す
ると、表面の段差を無くすことができ、配線の段差によ
る切断を防ぐことができるために、受光部とドライバー
となるＳｉデバイスを同一チップ内に形成することがで
きる。また、受光部Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の
最後に成長できるので、ドライバーとなるシリコンデバ
イス部形成工程における高温熱処理により欠陥が生じ、
暗電流発生の原因となることもない。さらに、ＰＮ接合
は選択エピタキシャル成長の過程で側壁酸化膜によって
完全に覆われてしまうために接合リークに起因する暗電
流の発生も少ない。
【０００９】次に、図１（Ｂ）に示したように、張り合
わせ型もしくはＳＩＭＯＸ型のＳＯＩ基板を用いて、ア
バランシェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオード
の下にＳｉＯ2 層を設けると、光ファイバーコア部から
出た光はこのＳｉＯ2 層と上部シリコンもしくはＳｉ
1-x Ｇｅx 層との屈折率の違いにより、Ｓｉ基板中に拡
散することなく受光部に閉じ込めることができ、光の変
換効率を上げることが可能である。さらに、図１（Ｃ）
に示したように、張り合わせ型もしくはＳＩＭＯＸ型の
ＳＯＩ基板の上部シリコン層の厚さを制御することによ
って、受光部であるアバランシェフォトダイオードもし
くはＰＩＮダイオードの下に厚さ数ミクロメートルのＳ
ｉ層を設けると、このシリコン層が光導波路１０５とな
って、この範囲に導入される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x
Ｇｅx 光吸収層に入り、電気信号に変換される。この様
な導波路を設けると、光吸収層の断面積が、光ファイバ
ーのコア部断面積に比べて極めて薄いという問題点を解
決でき、光の変換効率をさらに向上させることができ
る。
わせ型もしくはＳＩＭＯＸ型のＳＯＩ基板を用いて、ア
バランシェフォトダイオードもしくはＰＩＮダイオード
の下にＳｉＯ2 層を設けると、光ファイバーコア部から
出た光はこのＳｉＯ2 層と上部シリコンもしくはＳｉ
1-x Ｇｅx 層との屈折率の違いにより、Ｓｉ基板中に拡
散することなく受光部に閉じ込めることができ、光の変
換効率を上げることが可能である。さらに、図１（Ｃ）
に示したように、張り合わせ型もしくはＳＩＭＯＸ型の
ＳＯＩ基板の上部シリコン層の厚さを制御することによ
って、受光部であるアバランシェフォトダイオードもし
くはＰＩＮダイオードの下に厚さ数ミクロメートルのＳ
ｉ層を設けると、このシリコン層が光導波路１０５とな
って、この範囲に導入される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x
Ｇｅx 光吸収層に入り、電気信号に変換される。この様
な導波路を設けると、光吸収層の断面積が、光ファイバ
ーのコア部断面積に比べて極めて薄いという問題点を解
決でき、光の変換効率をさらに向上させることができ
る。
【００１０】図１に示した構造を実現するためには、ア
バランシェダイオードもしくはＰＩＮダイオードとなる
数１０００ＡにおよぶＳｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx をファセ
ット及びサイドウオールからの欠陥を生じさせることな
く選択成長しなければならない。この様な厚い膜の選択
成長には、ハロゲン系ガスの同時照射が不可欠である
が、ファセットの発生が問題となる。
バランシェダイオードもしくはＰＩＮダイオードとなる
数１０００ＡにおよぶＳｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx をファセ
ット及びサイドウオールからの欠陥を生じさせることな
く選択成長しなければならない。この様な厚い膜の選択
成長には、ハロゲン系ガスの同時照射が不可欠である
が、ファセットの発生が問題となる。
【００１１】発明者は、シリコン表面上の水素の被覆率
が十分に高くなる様な成長温度でシリコン層の表面にシ
ラン系ガスのみを照射し、選択エピタキシャル成長を行
うと、ファセット及びサイドウオールからの欠陥の発生
を抑えられることを新たに見い出した。これは、表面上
の水素が表面原子の拡散を抑制するためであると考えら
れる。しかし、この様な条件下では厚い選択成長層を形
成することはできない。ＳｉＯ2 上にＳｉ2 Ｈ6 ガスを
照射した場合、Ｓｉ2 Ｈ6 ガス分子はＳｉＯ2表面上の
準安定状態にトラップされた後、再離脱する。この時、
基板温度によって決まるある確率で少数のＳｉ2 Ｈ6 分
子が分解を起こし、Ｓｉ原子となってＳｉＯ2 上に付着
する。ＳｉＯ2 上に付着したＳｉ原子がある臨界量以上
になると核形成を起こし、ＳｉＯ2 上にポリシリコンの
アイランドが形成される。いったんポリシリコンアイラ
ンドが形成されると、この上でのＳｉの成長速度はＳｉ
開口部における成長速度と同じため急速にポリシリコン
アイランドは成長する。シラン系ガスを用いた成長の場
合、以上のような過程を経て選択成長は崩れる。
が十分に高くなる様な成長温度でシリコン層の表面にシ
ラン系ガスのみを照射し、選択エピタキシャル成長を行
うと、ファセット及びサイドウオールからの欠陥の発生
を抑えられることを新たに見い出した。これは、表面上
の水素が表面原子の拡散を抑制するためであると考えら
れる。しかし、この様な条件下では厚い選択成長層を形
成することはできない。ＳｉＯ2 上にＳｉ2 Ｈ6 ガスを
照射した場合、Ｓｉ2 Ｈ6 ガス分子はＳｉＯ2表面上の
準安定状態にトラップされた後、再離脱する。この時、
基板温度によって決まるある確率で少数のＳｉ2 Ｈ6 分
子が分解を起こし、Ｓｉ原子となってＳｉＯ2 上に付着
する。ＳｉＯ2 上に付着したＳｉ原子がある臨界量以上
になると核形成を起こし、ＳｉＯ2 上にポリシリコンの
アイランドが形成される。いったんポリシリコンアイラ
ンドが形成されると、この上でのＳｉの成長速度はＳｉ
開口部における成長速度と同じため急速にポリシリコン
アイランドは成長する。シラン系ガスを用いた成長の場
合、以上のような過程を経て選択成長は崩れる。
【００１２】発明者等は、ＳｉＯ2 上のポリシリコン核
が大きく成長する前に成長を止め、ある温度範囲に基板
温度を保って、Ｃｌ2 もしくはＦ2 分子線のみを照射す
る工程をはさむと、厚い膜を成長しても選択性が崩れ
ず、しかも、シリコン選択成長層はほとんどエッチング
されないことを見出した。これは、次の様な原理に基づ
く。ＳｉＯ2 上にＳｉ2 Ｈ6 ガスを照射すると、ＳｉＯ
2 上のＳｉ原子密度が増加してくる。ポリシリコンの形
成が起こる前に基板にＣｌ2 もしくはＦ2 を照射すると
ＳｉＯ2 上のＳｉ原子はＣｌ2 もしくはＦ2 と反応して
蒸気圧の高いＳｉＣｌ2 もしくはＳｉＦ2 の形で蒸発し
てしまう。この時、Ｓｉ開口部上のＳｉエピタキシャル
層にもハロゲンガスが照射されるが、ある温度範囲で
は、ＳｉＯ2上のＳｉはエッチングされるが、Ｓｉ結晶
上はまったくエッチングされない。これは、Ｓｉ結晶を
エッチングするためには、強い共有結合性のバックボン
ドを切らなければエッチングが進行しないが、一方Ｓｉ
Ｏ2 上のＳｉはバックボンドの結合が弱いためにこの様
な違いが生じるのであると考えられる。従って、ふたた
び選択成長を続けることが可能となる。しかし、一度、
ポリシリコンの核が形成されると、核内のＳｉはＣｌ2
もしくはＦ2 と反応できないため、簡単に蒸発させてし
まうことはできない。Ｓｉ3 Ｎ4 膜の場合にもまったく
同じ原理に基づいて選択成長の条件を広げることができ
る。以上述べた工程を繰り返すことによって厚いＳｉ及
びＳｉ1-x Ｇｅx 膜をファセット及び転位の発生無しに
成長でき、図１に示した様な構造を実現できる。
が大きく成長する前に成長を止め、ある温度範囲に基板
温度を保って、Ｃｌ2 もしくはＦ2 分子線のみを照射す
る工程をはさむと、厚い膜を成長しても選択性が崩れ
ず、しかも、シリコン選択成長層はほとんどエッチング
されないことを見出した。これは、次の様な原理に基づ
く。ＳｉＯ2 上にＳｉ2 Ｈ6 ガスを照射すると、ＳｉＯ
2 上のＳｉ原子密度が増加してくる。ポリシリコンの形
成が起こる前に基板にＣｌ2 もしくはＦ2 を照射すると
ＳｉＯ2 上のＳｉ原子はＣｌ2 もしくはＦ2 と反応して
蒸気圧の高いＳｉＣｌ2 もしくはＳｉＦ2 の形で蒸発し
てしまう。この時、Ｓｉ開口部上のＳｉエピタキシャル
層にもハロゲンガスが照射されるが、ある温度範囲で
は、ＳｉＯ2上のＳｉはエッチングされるが、Ｓｉ結晶
上はまったくエッチングされない。これは、Ｓｉ結晶を
エッチングするためには、強い共有結合性のバックボン
ドを切らなければエッチングが進行しないが、一方Ｓｉ
Ｏ2 上のＳｉはバックボンドの結合が弱いためにこの様
な違いが生じるのであると考えられる。従って、ふたた
び選択成長を続けることが可能となる。しかし、一度、
ポリシリコンの核が形成されると、核内のＳｉはＣｌ2
もしくはＦ2 と反応できないため、簡単に蒸発させてし
まうことはできない。Ｓｉ3 Ｎ4 膜の場合にもまったく
同じ原理に基づいて選択成長の条件を広げることができ
る。以上述べた工程を繰り返すことによって厚いＳｉ及
びＳｉ1-x Ｇｅx 膜をファセット及び転位の発生無しに
成長でき、図１に示した様な構造を実現できる。
【００１３】
（実施例１）請求項１記載の発明の実施例について具体
的に説明する。図２は本受光素子の構造プロセスを模式
的に示したものである。まず、Ｓｉ（１００）基板２０
２上に通常のシリコンプロセスによってプリアンプ、識
別回路等のドライブ用素子部２０１を形成し、全面を酸
化膜によって覆う（図２（Ａ））。次に、ドライブ用素
子部分をレジストによってマスクし、ドライエッチング
によって、深さ１ミクロン、幅３０ミクロン、長さ５０
０ミクロンの溝をシリコン基板中に設ける（図２
（Ｂ））。
的に説明する。図２は本受光素子の構造プロセスを模式
的に示したものである。まず、Ｓｉ（１００）基板２０
２上に通常のシリコンプロセスによってプリアンプ、識
別回路等のドライブ用素子部２０１を形成し、全面を酸
化膜によって覆う（図２（Ａ））。次に、ドライブ用素
子部分をレジストによってマスクし、ドライエッチング
によって、深さ１ミクロン、幅３０ミクロン、長さ５０
０ミクロンの溝をシリコン基板中に設ける（図２
（Ｂ））。
【００１４】熱酸化後、エッチバックによって、前述溝
側面に酸化膜２０４のサイドウオールを形成する。この
時、溝底面にはシリコンが露出する。さらに、この底面
にイオン注入によって砒素を注入し、２×１０19cm-3程
度のｎ型層を作る。化学洗浄によって溝底面の汚染を除
去した後、受光素子２０３であるアバランシェフォトダ
イオードを前述溝内に選択エピタキシャル成長によって
形成する（図２（ｃ））。
側面に酸化膜２０４のサイドウオールを形成する。この
時、溝底面にはシリコンが露出する。さらに、この底面
にイオン注入によって砒素を注入し、２×１０19cm-3程
度のｎ型層を作る。化学洗浄によって溝底面の汚染を除
去した後、受光素子２０３であるアバランシェフォトダ
イオードを前述溝内に選択エピタキシャル成長によって
形成する（図２（ｃ））。
【００１５】成長にはシリコンのＵＨＶ−ＣＶＤ装置を
用いた。主排気ポンプには排気量１０００ｌ／ｓのター
ボモレキュラーポンプを用いた。Ｓｉ2 Ｈ6 ガス、Ｇｅ
Ｈ4ガス及びＣｌ2 ガスはマスフローコントローラで流
量を制御し、それぞれ別のＳＵＳ製ノズルで基板斜め下
１００mmより供給した。基板温度６６０℃でＳｉ2 Ｈ6
１ＳＣＣＭを４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃
に上げてＣｌ2 を３０秒供給する。基板温度７７これを
３回繰り返すことによって３０００Ａのノンドープシリ
コン層を形成する。続いて、基板温度６６０℃でＳｉ2
Ｈ6 １ＳＣＣＭ、Ｂ2 Ｈ6 ０．１ＳＣＣＭ（１％Ｈ2 希
釈）を４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃に上げ
てＣｌ2 を３０秒供給する。これを２回繰り返すことに
よって２０００Ａの２×１０17cm-3Ｂドープシリコン層
を形成する。さらに、基板温度４８０℃でＳｉ2 Ｈ6 １
ＳＣＣＭ、ＧｅＨ4 ２０ＳＣＣＭを５０秒供給し、基板
温度６１０℃でＳｉ2 Ｈ6 １ＳＣＣＭを３００秒供給す
る。これを、１０回繰り返すことによって５０ＡのＳｉ
0.4 Ｇｅ0.6 層と１００Ａのシリコン層よりなる超格子
構造を１０周期形成する。この時、２周期に１度、基板
温度を７７５℃に上げてＣｌ2 を３０秒供給し選択性を
確保する。さらに、続けて、基板温度６６０℃でＳｉ2
Ｈ6 １ＳＣＣＭ、Ｂ2 Ｈ6 １０ＳＣＣＭ（１％Ｈ2 希
釈）を４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃に上げ
てＣｌ2 を３０秒供給する。これを２回繰り返すことに
よって２０００Ａの２×１０19cm-3Ｂドープシリコン層
を形成する。
用いた。主排気ポンプには排気量１０００ｌ／ｓのター
ボモレキュラーポンプを用いた。Ｓｉ2 Ｈ6 ガス、Ｇｅ
Ｈ4ガス及びＣｌ2 ガスはマスフローコントローラで流
量を制御し、それぞれ別のＳＵＳ製ノズルで基板斜め下
１００mmより供給した。基板温度６６０℃でＳｉ2 Ｈ6
１ＳＣＣＭを４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃
に上げてＣｌ2 を３０秒供給する。基板温度７７これを
３回繰り返すことによって３０００Ａのノンドープシリ
コン層を形成する。続いて、基板温度６６０℃でＳｉ2
Ｈ6 １ＳＣＣＭ、Ｂ2 Ｈ6 ０．１ＳＣＣＭ（１％Ｈ2 希
釈）を４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃に上げ
てＣｌ2 を３０秒供給する。これを２回繰り返すことに
よって２０００Ａの２×１０17cm-3Ｂドープシリコン層
を形成する。さらに、基板温度４８０℃でＳｉ2 Ｈ6 １
ＳＣＣＭ、ＧｅＨ4 ２０ＳＣＣＭを５０秒供給し、基板
温度６１０℃でＳｉ2 Ｈ6 １ＳＣＣＭを３００秒供給す
る。これを、１０回繰り返すことによって５０ＡのＳｉ
0.4 Ｇｅ0.6 層と１００Ａのシリコン層よりなる超格子
構造を１０周期形成する。この時、２周期に１度、基板
温度を７７５℃に上げてＣｌ2 を３０秒供給し選択性を
確保する。さらに、続けて、基板温度６６０℃でＳｉ2
Ｈ6 １ＳＣＣＭ、Ｂ2 Ｈ6 １０ＳＣＣＭ（１％Ｈ2 希
釈）を４００秒供給し、次に基板温度を７７５℃に上げ
てＣｌ2 を３０秒供給する。これを２回繰り返すことに
よって２０００Ａの２×１０19cm-3Ｂドープシリコン層
を形成する。
【００１６】次に、光ファイバー２０５を固定する部分
のシリコン基板を深さ６３ミクロン、幅１２５ミクロン
に渡ってエッチングして光ファイバー２０５をそのコア
部２０６が受光部２０３と同一の高さとなるように固定
し、光を表面に沿って平行に導入するような構造を形成
した（図２（Ｄ））。
のシリコン基板を深さ６３ミクロン、幅１２５ミクロン
に渡ってエッチングして光ファイバー２０５をそのコア
部２０６が受光部２０３と同一の高さとなるように固定
し、光を表面に沿って平行に導入するような構造を形成
した（図２（Ｄ））。
【００１７】各部電極を形成すると、表面には段差が無
いために、配線の段差による切断が無く、受光部とドラ
イバーとなるＳｉデバイス間を繋ぐことができ、これら
を同一チップ内に形成することができる。また、受光部
Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の最後に成長できるの
で、ドライバーとなるシリコンデバイス部形成工程にお
ける高温熱処理により欠陥が生じ、暗電流発生の原因と
なることもない。さらに、ＰＮ接合は選択エピタキシャ
ル成長の過程で側壁酸化膜によって完全に覆われてしま
うために接合リークに起因する暗電流の発生も少ない。
この時のアバランシェフォトダイオードの容量は１０Ｖ
印加時０．３ｐＦ／μ2 であった。
いために、配線の段差による切断が無く、受光部とドラ
イバーとなるＳｉデバイス間を繋ぐことができ、これら
を同一チップ内に形成することができる。また、受光部
Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の最後に成長できるの
で、ドライバーとなるシリコンデバイス部形成工程にお
ける高温熱処理により欠陥が生じ、暗電流発生の原因と
なることもない。さらに、ＰＮ接合は選択エピタキシャ
ル成長の過程で側壁酸化膜によって完全に覆われてしま
うために接合リークに起因する暗電流の発生も少ない。
この時のアバランシェフォトダイオードの容量は１０Ｖ
印加時０．３ｐＦ／μ2 であった。
【００１８】図３は本実施例のアバランシェフォトダイ
オードの逆バイアス電圧と暗電流との関係を示したもの
である。アプライド・フィジクス・レターＡｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４９巻８０９ページに示されている
ようなメサ型のものを比較のために合わせて示す。図３
から明らかなように、選択成長によって埋め込んだアバ
ランシェフォトダイオードの暗電流は少なく、従って感
度が高い。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー
の１４０ｐｓのパルスを送ったときの本発明の受光素子
の受信感度は−３６ｄＢｍであった。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
オードの逆バイアス電圧と暗電流との関係を示したもの
である。アプライド・フィジクス・レターＡｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４９巻８０９ページに示されている
ようなメサ型のものを比較のために合わせて示す。図３
から明らかなように、選択成長によって埋め込んだアバ
ランシェフォトダイオードの暗電流は少なく、従って感
度が高い。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー
の１４０ｐｓのパルスを送ったときの本発明の受光素子
の受信感度は−３６ｄＢｍであった。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
【００１９】（実施例２）請求項２記載の発明の実施例
について具体的に説明する。図１（Ｂ）の構造は、Ｓｉ
基板としてＳＩＭＯＸもしくは貼り合わせのＳＯＩ基板
を用いることによって得られる。本願発明ではＳｉＯ2
の厚さ０．５ミクロン、上部シリコン層１．５ミクロン
の貼り合わせＳＯＩ基板を用いた。この基板に実施例１
記載の方法でドライバー部、アバランシェフォトダイオ
ード部を形成した。図４に本アバランシェフォトダイオ
ードの１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー導入
時の逆バイアス電圧とフォトカレントの関係を示す。比
較のために実施例１記載のＳｉＯ2 の無い場合の結果を
合わせて示す。図４からわかるように、下層にＳｉＯ2
があるものでは、フォトカレントが多く、従って感度が
高いことが分かる。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧ
レーザーの１４０ｐｓのパルスを送ったときの本受光素
子の受信感度は−３８ｄＢｍであった。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
について具体的に説明する。図１（Ｂ）の構造は、Ｓｉ
基板としてＳＩＭＯＸもしくは貼り合わせのＳＯＩ基板
を用いることによって得られる。本願発明ではＳｉＯ2
の厚さ０．５ミクロン、上部シリコン層１．５ミクロン
の貼り合わせＳＯＩ基板を用いた。この基板に実施例１
記載の方法でドライバー部、アバランシェフォトダイオ
ード部を形成した。図４に本アバランシェフォトダイオ
ードの１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー導入
時の逆バイアス電圧とフォトカレントの関係を示す。比
較のために実施例１記載のＳｉＯ2 の無い場合の結果を
合わせて示す。図４からわかるように、下層にＳｉＯ2
があるものでは、フォトカレントが多く、従って感度が
高いことが分かる。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧ
レーザーの１４０ｐｓのパルスを送ったときの本受光素
子の受信感度は−３８ｄＢｍであった。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
【００２０】（実施例３）請求項３記載の発明の実施例
について具体的に説明する。図１（Ｃ）の構造は、Ｓｉ
基板としてＳＩＭＯＸもしくは貼り合わせのＳＯＩ基板
を用い、上部シリコン層の厚さをアバランシェフォトダ
イオード部の厚さより十分に厚くすることによって得ら
れる。本願発明ではＳｉＯ2 の厚さ０．５ミクロン、上
部シリコン層３．５ミクロンの貼り合わせＳＯＩ基板を
用いた。この基板に実施例１記載の方法でドライバー
部、アバランシェフォトダイオード部を形成した。この
様なプロセスを用いると、アバランシェフォトダイオー
ドとＳｉＯ2 の間に約２ミクロンのＳｉ層が形成され
る。このシリコン層が導波路となって、この範囲に導入
される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x Ｇｅx 光吸収層に入
り、電気信号に変換される。この様な導波路を設ける
と、光吸収層の断面積が、光ファイバーのコア部断面積
に比べて極めて薄いという問題点を解決でき、光の変換
効率をさらに向上させることができる。
について具体的に説明する。図１（Ｃ）の構造は、Ｓｉ
基板としてＳＩＭＯＸもしくは貼り合わせのＳＯＩ基板
を用い、上部シリコン層の厚さをアバランシェフォトダ
イオード部の厚さより十分に厚くすることによって得ら
れる。本願発明ではＳｉＯ2 の厚さ０．５ミクロン、上
部シリコン層３．５ミクロンの貼り合わせＳＯＩ基板を
用いた。この基板に実施例１記載の方法でドライバー
部、アバランシェフォトダイオード部を形成した。この
様なプロセスを用いると、アバランシェフォトダイオー
ドとＳｉＯ2 の間に約２ミクロンのＳｉ層が形成され
る。このシリコン層が導波路となって、この範囲に導入
される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x Ｇｅx 光吸収層に入
り、電気信号に変換される。この様な導波路を設ける
と、光吸収層の断面積が、光ファイバーのコア部断面積
に比べて極めて薄いという問題点を解決でき、光の変換
効率をさらに向上させることができる。
【００２１】図４に本アバランシェフォトダイオードの
１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー導入時の逆
バイアス電圧とフォトカレントの関係を示す。比較のた
めに実施例１記載のＳｉＯ2 の無い場合、アバランシェ
フォトダイオードの直下にＳｉＯ2 を形成した場合の結
果を合わせて示す。図４からわかるように、アバランシ
ェフォトダイオードとＳｉＯ2 の間にＳｉ層があるもの
は、フォトカレントが最も多く、従って最も感度が高い
ことが分かる。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレー
ザーの１４０ｐｓのパルスを送ったときの本受光素子の
受信感度は−４０ｄＢｍが得られた。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレーザー導入時の逆
バイアス電圧とフォトカレントの関係を示す。比較のた
めに実施例１記載のＳｉＯ2 の無い場合、アバランシェ
フォトダイオードの直下にＳｉＯ2 を形成した場合の結
果を合わせて示す。図４からわかるように、アバランシ
ェフォトダイオードとＳｉＯ2 の間にＳｉ層があるもの
は、フォトカレントが最も多く、従って最も感度が高い
ことが分かる。１．３ミクロン波長のＮｄ：ＹＡＧレー
ザーの１４０ｐｓのパルスを送ったときの本受光素子の
受信感度は−４０ｄＢｍが得られた。以上の実施例で
は、受光部にアバランシェフォトダイオードを用いた場
合について述べたが、ＰＩＮダイオードを用いても同様
の効果が得られることを確かめた。
【００２２】本実施例では、受光部を形成する選択エピ
タキシャル成長にＳｉ2 Ｈ6 ガス及びゲルマンガス（Ｇ
ｅＨ4 ）を使った例について述べたが、シランガス（Ｓ
ｉＨ4 ）、トリシランガス（Ｓｉ3 Ｈ8 ）、ジゲルマン
ガス（Ｇｅ2 Ｈ6 ）でもまったく同じ現象が起こること
を確認した。また、本実施例では、ＳｉＯ2 膜との選択
性について述べたがＳｉ3 Ｎ4 膜の場合にもまったく同
じ現象が観察され、本発明が有効であることを確認でき
た。
タキシャル成長にＳｉ2 Ｈ6 ガス及びゲルマンガス（Ｇ
ｅＨ4 ）を使った例について述べたが、シランガス（Ｓ
ｉＨ4 ）、トリシランガス（Ｓｉ3 Ｈ8 ）、ジゲルマン
ガス（Ｇｅ2 Ｈ6 ）でもまったく同じ現象が起こること
を確認した。また、本実施例では、ＳｉＯ2 膜との選択
性について述べたがＳｉ3 Ｎ4 膜の場合にもまったく同
じ現象が観察され、本発明が有効であることを確認でき
た。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、Ｓｉ基
板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを形成し、その
後、この基板表面より受光部となる部分の基板Ｓｉ層を
エッチングして溝を形成し、溝部分に選択的に、Ｓｉ及
びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造をもったアバランシェフ
ォトダイオードもしくはＰＩＮダイオードとなる受光部
を選択エピタキシャル成長によって埋め込むことによっ
て、表面の段差を無くすことができ、段差による配線の
切断を防ぐことができるために、受光部とドライバーと
なるＳｉデバイスを同一チップ内に形成することができ
る。また、受光部Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の最
後に成長できるので、ドライバーとなるシリコンデバイ
ス部形成工程における高温熱処理により欠陥が生じ、暗
電流発生の原因となることもない。さらに、ダイオード
のＰＮ接合は選択エピタキシャル成長の過程で側壁酸化
膜によって完全に覆われてしまうために接合リークに起
因する暗電流の発生も少ない。
板表面にドライバーとなるＳｉデバイスを形成し、その
後、この基板表面より受光部となる部分の基板Ｓｉ層を
エッチングして溝を形成し、溝部分に選択的に、Ｓｉ及
びＳｉ1-x Ｇｅx の超格子構造をもったアバランシェフ
ォトダイオードもしくはＰＩＮダイオードとなる受光部
を選択エピタキシャル成長によって埋め込むことによっ
て、表面の段差を無くすことができ、段差による配線の
切断を防ぐことができるために、受光部とドライバーと
なるＳｉデバイスを同一チップ内に形成することができ
る。また、受光部Ｓｉ1-x Ｇｅx 層をデバイス工程の最
後に成長できるので、ドライバーとなるシリコンデバイ
ス部形成工程における高温熱処理により欠陥が生じ、暗
電流発生の原因となることもない。さらに、ダイオード
のＰＮ接合は選択エピタキシャル成長の過程で側壁酸化
膜によって完全に覆われてしまうために接合リークに起
因する暗電流の発生も少ない。
【００２４】さらに、アバランシェフォトダイオードも
しくはＰＩＮダイオードの下にＳｉＯ2 層を設けると、
光ファイバーコア部から出た光はこのＳｉＯ2 層と上部
シリコンもしくはＳｉ1-x Ｇｅx 層との屈折率の違いに
より、Ｓｉ基板中に拡散することなく受光部に閉じ込め
ることができ、光の変換効率を上げることが可能であ
る。さらに、受光部であるアバランシェフォトダイオー
ドもしくはＰＩＮダイオードの下に厚さ数ミクロンのＳ
ｉ層を設けると、このシリコン層が導波路となって、こ
の範囲に導入される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x Ｇｅx 光
吸収層に入り、光吸収層の断面積が、光ファイバーのコ
ア部断面積に比べて極めて薄いという問題点を解決で
き、光の変換効率をさらに向上させることができる。
しくはＰＩＮダイオードの下にＳｉＯ2 層を設けると、
光ファイバーコア部から出た光はこのＳｉＯ2 層と上部
シリコンもしくはＳｉ1-x Ｇｅx 層との屈折率の違いに
より、Ｓｉ基板中に拡散することなく受光部に閉じ込め
ることができ、光の変換効率を上げることが可能であ
る。さらに、受光部であるアバランシェフォトダイオー
ドもしくはＰＩＮダイオードの下に厚さ数ミクロンのＳ
ｉ層を設けると、このシリコン層が導波路となって、こ
の範囲に導入される光は、漸次Ｓｉ／Ｓｉ1-x Ｇｅx 光
吸収層に入り、光吸収層の断面積が、光ファイバーのコ
ア部断面積に比べて極めて薄いという問題点を解決で
き、光の変換効率をさらに向上させることができる。
【図１】本発明のシリコン受光素子の構造を示す概略
図。
図。
【図２】本発明のシリコン受光素子の製造方法を示す概
略図。
略図。
【図３】本発明の素子と従来のメサ型素子の逆バイアス
電圧と暗電流との関係を示す図。
電圧と暗電流との関係を示す図。
【図４】本発明の素子の逆バイアス電圧とフォトカレン
トとの関係を示す図。
トとの関係を示す図。
１０１ ドライバー用シリコンデバイス １０２ シリコン酸化膜 １０３ 光受光部 １０４ ＳＯＩシリコン酸化膜 １０５ 光導波路 １０６ ＳＯＩシリコン酸化膜 １０７ シリコン基板 ２０１ ドライバー用シリコンデバイス ２０２ シリコン基板 ２０３ 光受光部 ２０４ シリコン酸化膜 ２０５ 光ファイバー ２０６ 光ファイバーコア部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｃ 31/10 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】Ｓｉ基板表面にドライバーとなるＳｉデバ
イスを配し、この基板表面よりＳｉをエッチングして溝
を形成し、この溝の中に、Ｓｉ及びＳｉ1-x Ｇｅx の超
格子構造を持った、受光部となるアバランシェフォトダ
イオードもしくはＰＩＮダイオードを埋め込み、表面の
段差を無くしたことを特徴とするシリコン受光素子。 - 【請求項２】受光部となるアバランシェフォトダイオー
ドもしくはＰＩＮダイオードの下層に光反射層となるＳ
ｉＯ2 層を設けたＳＯＩ構造とすることを特徴とする請
求項１記載のシリコン受光素子。 - 【請求項３】受光部となるアバランシェフォトダイオー
ドもしくはＰＩＮダイオードと下層の光反射層となるＳ
ｉＯ2 層との間に光導波路となるシリコン層を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載のシリコン受光素子。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP6238799A JP2701754B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | シリコン受光素子の製造方法 |
| EP95115547A EP0709901B1 (en) | 1994-10-03 | 1995-10-02 | Fabrication process for a silicon photosensitive element |
| DE69510638T DE69510638T2 (de) | 1994-10-03 | 1995-10-02 | Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen Bauelements aus Silicium |
| US08/537,351 US5818322A (en) | 1994-10-03 | 1995-10-02 | Silicon photosensitive element |
| KR1019950033755A KR100206079B1 (ko) | 1994-10-03 | 1995-10-02 | 실리콘 감광소자 |
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|---|---|---|---|
| JP6238799A JP2701754B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | シリコン受光素子の製造方法 |
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|---|---|
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| JP2701754B2 JP2701754B2 (ja) | 1998-01-21 |
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ID=17035466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6238799A Expired - Fee Related JP2701754B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | シリコン受光素子の製造方法 |
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| EP (1) | EP0709901B1 (ja) |
| JP (1) | JP2701754B2 (ja) |
| KR (1) | KR100206079B1 (ja) |
| DE (1) | DE69510638T2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5999675A (en) * | 1996-09-20 | 1999-12-07 | Nec Corporation | Silicon-based semiconductor photodetector with an improved optical fiber guide groove |
| US6307242B1 (en) | 1998-02-19 | 2001-10-23 | Nec Corporation | Semiconductor photo-detector with square-shaped optical wave-guide |
| US8269303B2 (en) | 2008-03-07 | 2012-09-18 | Nec Corporation | SiGe photodiode |
| US8735939B2 (en) | 2011-04-26 | 2014-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging device |
| JP2014107562A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Imec | 光信号を電気信号に変換するアバランシェ光検出器素子、アバランシェ光検出器の使用およびアバランシェ光検出器の製造方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100432344B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2004-05-22 | 헬릭스 테크놀로지 인코퍼레이티드 | 유기 발광 다이오드 제조 방법 |
| US6787757B2 (en) | 2001-05-03 | 2004-09-07 | Microsemi Corporation | Apparatus and methods for generating an electronic signal responsive to selected light |
| US6919552B2 (en) * | 2002-11-25 | 2005-07-19 | Agilent Technologies, Inc. | Optical detector and method for detecting incident light |
| US20050016446A1 (en) * | 2003-07-23 | 2005-01-27 | Abbott John S. | CaF2 lenses with reduced birefringence |
| US8039882B2 (en) * | 2003-08-22 | 2011-10-18 | Micron Technology, Inc. | High gain, low noise photodiode for image sensors and method of formation |
| WO2006066611A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Pirelli & C. S.P.A. | Photodetector in germanium on silicon |
| US7209623B2 (en) * | 2005-05-03 | 2007-04-24 | Intel Corporation | Semiconductor waveguide-based avalanche photodetector with separate absorption and multiplication regions |
| US7233051B2 (en) * | 2005-06-28 | 2007-06-19 | Intel Corporation | Germanium/silicon avalanche photodetector with separate absorption and multiplication regions |
| US7612340B2 (en) * | 2005-08-03 | 2009-11-03 | Drs Sensors & Targeting Systems, Inc. | Method of operating an avalanche photodiode for reducing gain normalized dark current |
| US7741657B2 (en) | 2006-07-17 | 2010-06-22 | Intel Corporation | Inverted planar avalanche photodiode |
| US7683397B2 (en) | 2006-07-20 | 2010-03-23 | Intel Corporation | Semi-planar avalanche photodiode |
| EP2102685B1 (en) * | 2006-12-19 | 2019-04-03 | University Of Wollongong | Method and apparatus for tissue equivalent solid state microdosimetry |
| US20100006961A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Analog Devices, Inc. | Recessed Germanium (Ge) Diode |
| KR20230001989A (ko) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 삼성전자주식회사 | 열 또는 적외선 감지용 센서 및 이를 포함하는 전자장치 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621378A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-27 | Fujitsu Ltd | Photosemiconductor device |
| JPS5654081A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Photo-coupling device |
| JPS57206078A (en) * | 1981-04-27 | 1982-12-17 | Western Electric Co | Shottky type photodetector |
| JPS61271875A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光素子 |
| JPS6235682A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Nec Corp | 受光素子 |
| JPS62128183A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-06-10 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 歪導入領域をもつデバイス |
| JPH02199877A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-08 | Nec Corp | 光受信器及び光電子集積回路 |
| JPH03218087A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印刷配線回路板 |
| JPH04268770A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体導波路型受光素子 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3978509A (en) * | 1972-06-02 | 1976-08-31 | U.S. Philips Corporation | Photosensitive semiconductor device |
| DE3104075A1 (de) * | 1981-02-06 | 1982-09-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "photoempfindlicher halbleiterwiderstand" |
| US4725870A (en) * | 1985-11-18 | 1988-02-16 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Silicon germanium photodetector |
| US4847210A (en) * | 1988-08-05 | 1989-07-11 | Motorola Inc. | Integrated pin photo-detector method |
| US5158907A (en) * | 1990-08-02 | 1992-10-27 | At&T Bell Laboratories | Method for making semiconductor devices with low dislocation defects |
| US5155571A (en) * | 1990-08-06 | 1992-10-13 | The Regents Of The University Of California | Complementary field effect transistors having strained superlattice structure |
| JPH0685235A (ja) * | 1992-09-03 | 1994-03-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| DE69409780T2 (de) * | 1993-12-20 | 1998-11-12 | Nec Corp | Verfahren zur Herstellung opto-elektrischer Halbleiterbauelemente |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP6238799A patent/JP2701754B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-02 EP EP95115547A patent/EP0709901B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-02 DE DE69510638T patent/DE69510638T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-02 US US08/537,351 patent/US5818322A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-02 KR KR1019950033755A patent/KR100206079B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621378A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-27 | Fujitsu Ltd | Photosemiconductor device |
| JPS5654081A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Photo-coupling device |
| JPS57206078A (en) * | 1981-04-27 | 1982-12-17 | Western Electric Co | Shottky type photodetector |
| JPS61271875A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光素子 |
| JPS6235682A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Nec Corp | 受光素子 |
| JPS62128183A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-06-10 | エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション | 歪導入領域をもつデバイス |
| JPH02199877A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-08 | Nec Corp | 光受信器及び光電子集積回路 |
| JPH03218087A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 印刷配線回路板 |
| JPH04268770A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体導波路型受光素子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5999675A (en) * | 1996-09-20 | 1999-12-07 | Nec Corporation | Silicon-based semiconductor photodetector with an improved optical fiber guide groove |
| US6307242B1 (en) | 1998-02-19 | 2001-10-23 | Nec Corporation | Semiconductor photo-detector with square-shaped optical wave-guide |
| US8269303B2 (en) | 2008-03-07 | 2012-09-18 | Nec Corporation | SiGe photodiode |
| US8735939B2 (en) | 2011-04-26 | 2014-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging device |
| JP2014107562A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Imec | 光信号を電気信号に変換するアバランシェ光検出器素子、アバランシェ光検出器の使用およびアバランシェ光検出器の製造方法 |
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|---|---|
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| US5818322A (en) | 1998-10-06 |
| DE69510638D1 (de) | 1999-08-12 |
| JP2701754B2 (ja) | 1998-01-21 |
| EP0709901A1 (en) | 1996-05-01 |
| EP0709901B1 (en) | 1999-07-07 |
| DE69510638T2 (de) | 2000-02-24 |
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