JPH11307806A - 受光素子及びその製造方法 - Google Patents
受光素子及びその製造方法Info
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- JPH11307806A JPH11307806A JP10124101A JP12410198A JPH11307806A JP H11307806 A JPH11307806 A JP H11307806A JP 10124101 A JP10124101 A JP 10124101A JP 12410198 A JP12410198 A JP 12410198A JP H11307806 A JPH11307806 A JP H11307806A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 側面入射型の受光素子であっても素子のサイ
ズを小さくできるようにする。 【解決手段】 ｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１１の第
１主面１１ａ上には、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからな
る光吸収層１２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１
３が順次形成されている。窓層１３における島状でｐ型
の拡散領域１３ａの上には負電極１４が形成され、半導
体基板１１における第２主面１１ｂには正電極１５が形
成されている。第２主面１１ｂにおける半導体基板１１
の側部側には、露出面の面方位が（１１２）面となり、
第２主面１１ｂに対して３５．３°の角度をなす傾斜部
１１ｃが形成されており、該傾斜部１１ｃは、塩酸と硝
酸との体積比がほぼ５：１から３：１となるエッチング
溶液を用いて鏡面状に形成されている。
ズを小さくできるようにする。 【解決手段】 ｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１１の第
１主面１１ａ上には、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからな
る光吸収層１２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１
３が順次形成されている。窓層１３における島状でｐ型
の拡散領域１３ａの上には負電極１４が形成され、半導
体基板１１における第２主面１１ｂには正電極１５が形
成されている。第２主面１１ｂにおける半導体基板１１
の側部側には、露出面の面方位が（１１２）面となり、
第２主面１１ｂに対して３５．３°の角度をなす傾斜部
１１ｃが形成されており、該傾斜部１１ｃは、塩酸と硝
酸との体積比がほぼ５：１から３：１となるエッチング
溶液を用いて鏡面状に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の側面
から入射した入射光を受光する受光素子に関し、特に、
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に形成
された傾斜面で入射光を屈折又は反射させて入射光の光
路を変更する側面入射型の受光素子に関する。
から入射した入射光を受光する受光素子に関し、特に、
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に形成
された傾斜面で入射光を屈折又は反射させて入射光の光
路を変更する側面入射型の受光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長が１．３μｍから１．５５μｍ程度
までの長波長帯域に感度を有する光ファイバ通信用受光
素子には、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系の化合物半導体を材
料とするｐｉｎフォトダイオード素子が広く用いられて
いる。
までの長波長帯域に感度を有する光ファイバ通信用受光
素子には、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ系の化合物半導体を材
料とするｐｉｎフォトダイオード素子が広く用いられて
いる。
【０００３】ｐｉｎフォトダイオード素子は、光ファイ
バとの接続方向に応じて入射光が受光部側から入射され
る表面入射型、又は受光部の反対側から入射される裏面
入射型が一般的である。
バとの接続方向に応じて入射光が受光部側から入射され
る表面入射型、又は受光部の反対側から入射される裏面
入射型が一般的である。
【０００４】近年、半導体基板の側面から入射光が入射
される受光素子が開発されている。この側面入射型受光
素子は、フラットパッケージの台座面にボンディングさ
れた受光素子に対して台座面に対して平行に光ファイバ
を取り付ける場合や半導体レーザ素子と同一の台座面に
ボンディングされた受光素子により該半導体レーザ素子
からの後方への出射光をモニタする場合等に有用であ
る。
される受光素子が開発されている。この側面入射型受光
素子は、フラットパッケージの台座面にボンディングさ
れた受光素子に対して台座面に対して平行に光ファイバ
を取り付ける場合や半導体レーザ素子と同一の台座面に
ボンディングされた受光素子により該半導体レーザ素子
からの後方への出射光をモニタする場合等に有用であ
る。
【０００５】以下、従来の側面入射型受光素子であっ
て、屈折又は反射による光路変換手段を素子内に備えた
ｐｉｎフォトダイオード素子について図面を参照しなが
ら説明する。
て、屈折又は反射による光路変換手段を素子内に備えた
ｐｉｎフォトダイオード素子について図面を参照しなが
ら説明する。
【０００６】図１３（ａ）及び（ｂ）は特開平８−３１
６５０６号公報に開示された従来のｐｉｎフォトダイオ
ード素子の断面構成を示している。図１３（ａ）に示す
ように、ｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１０１の第１主
面１０１ａ上には、ｎ型ＩｎＰからなるバッファ層１０
２、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層１０
３、及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１０４が順次
形成されている。
６５０６号公報に開示された従来のｐｉｎフォトダイオ
ード素子の断面構成を示している。図１３（ａ）に示す
ように、ｎ型ＩｎＰからなる半導体基板１０１の第１主
面１０１ａ上には、ｎ型ＩｎＰからなるバッファ層１０
２、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層１０
３、及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１０４が順次
形成されている。
【０００７】窓層１０４にはＺｎ等のｐ型不純物が島状
に拡散されてなり、互いに間隔をおいた第１の拡散領域
１０４ａ及び第２の拡散領域１０４ｂがそれぞれ形成さ
れており、光吸収層１０３における第１の拡散領域１０
４ａの下側が受光領域１０３ａとなる。従って、ｐ型の
第１の拡散領域１０４ａ，低濃度のｎ型の受光領域１０
３ａ及びｎ型のバッファ層１０２によりｐｉｎ接合が構
成されている。
に拡散されてなり、互いに間隔をおいた第１の拡散領域
１０４ａ及び第２の拡散領域１０４ｂがそれぞれ形成さ
れており、光吸収層１０３における第１の拡散領域１０
４ａの下側が受光領域１０３ａとなる。従って、ｐ型の
第１の拡散領域１０４ａ，低濃度のｎ型の受光領域１０
３ａ及びｎ型のバッファ層１０２によりｐｉｎ接合が構
成されている。
【０００８】第１の拡散領域１０４ａの上には負電極１
０５が形成され、第２の拡散領域１０４ｂの上には正電
極１０６が形成されている。
０５が形成され、第２の拡散領域１０４ｂの上には正電
極１０６が形成されている。
【０００９】半導体基板１０１の第１主面１０１ａと反
対側の面である第２主面１０１ｂには、露出面が半導体
基板１０１の側部側に位置する傾斜部１０１ｃが形成さ
れている。従って、入射光２０１が傾斜部１０１ｃに対
して第２主面１０１ｂと平行に入射されると、該入射光
２０１は傾斜部１０１ｃで屈折して受光領域１０３ａに
到達する。
対側の面である第２主面１０１ｂには、露出面が半導体
基板１０１の側部側に位置する傾斜部１０１ｃが形成さ
れている。従って、入射光２０１が傾斜部１０１ｃに対
して第２主面１０１ｂと平行に入射されると、該入射光
２０１は傾斜部１０１ｃで屈折して受光領域１０３ａに
到達する。
【００１０】このように、従来の受光素子は、第２主面
１０１ｂと平行に入射される入射光を該第２主面１０１
ｂに設けられた傾斜部１０１ｃで屈折させて入射光の光
路を変更している。前記公報は、傾斜部１０１ｃの第２
主面１０１ｂとのなす角度が５４．７°となる面方位の
（１１１）面を用いることが好ましいとしている。これ
は、傾斜部１０１ｃの条件として、第２主面１０１ｂに
対して所定の角度を有し且つ表面が平滑であることが求
められるためである。
１０１ｂと平行に入射される入射光を該第２主面１０１
ｂに設けられた傾斜部１０１ｃで屈折させて入射光の光
路を変更している。前記公報は、傾斜部１０１ｃの第２
主面１０１ｂとのなす角度が５４．７°となる面方位の
（１１１）面を用いることが好ましいとしている。これ
は、傾斜部１０１ｃの条件として、第２主面１０１ｂに
対して所定の角度を有し且つ表面が平滑であることが求
められるためである。
【００１１】半導体基板に所定の角度で且つ平滑面（鏡
面）を持つような傾斜部１０１ｃを形成するには、所定
の結晶面方位が露出するウエットエッチングを用いるの
が最も簡便である。受光素子の製造には一般的に（００
１）面を主面とする半導体基板が用いられ、結晶面方位
が露出するウエットエッチングを行なうと（１１１）面
が露出する場合が多い。
面）を持つような傾斜部１０１ｃを形成するには、所定
の結晶面方位が露出するウエットエッチングを用いるの
が最も簡便である。受光素子の製造には一般的に（００
１）面を主面とする半導体基板が用いられ、結晶面方位
が露出するウエットエッチングを行なうと（１１１）面
が露出する場合が多い。
【００１２】また、図１３（ｂ）に示す受光素子におい
て、図１３（ａ）に示す構成部材と同一の構成部材には
同一の符号を付すことにすると、半導体基板１０１の第
２主面１０１ｂの中央部付近には露出面が中央部側に位
置する傾斜部１０１ｄが形成されている。この場合に
は、第２主面１０１ｂと平行に入射される入射光を該第
２主面１０１ｂに設けられた傾斜部１０１ｄで反射させ
て入射光の光路を変更しており、前記公報は、該傾斜部
１０１ｄにも（１１１）面を用いることを示唆してい
る。
て、図１３（ａ）に示す構成部材と同一の構成部材には
同一の符号を付すことにすると、半導体基板１０１の第
２主面１０１ｂの中央部付近には露出面が中央部側に位
置する傾斜部１０１ｄが形成されている。この場合に
は、第２主面１０１ｂと平行に入射される入射光を該第
２主面１０１ｂに設けられた傾斜部１０１ｄで反射させ
て入射光の光路を変更しており、前記公報は、該傾斜部
１０１ｄにも（１１１）面を用いることを示唆してい
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の側面入射型の受光素子は、表面入射型及び裏面入射
型の受光素子と比べて素子のチップサイズが大きくなる
という問題がある。
来の側面入射型の受光素子は、表面入射型及び裏面入射
型の受光素子と比べて素子のチップサイズが大きくなる
という問題がある。
【００１４】具体的には、図１３（ａ）に示す受光素子
は、傾斜部１０１ｃに第２主面１０１ｂと５４．７°の
角度をなす（１１１）面を用いると、側部側からの入射
光２０１が半導体基板１０１中で第２主面１０１ｂとな
す角度が２５．７°となる。ここで、半導体基板１０１
の厚さを２００μｍとすると、入射光２０１が第１主面
１０１ａに達するためには主面方向に４１６μｍ進む必
要がある。
は、傾斜部１０１ｃに第２主面１０１ｂと５４．７°の
角度をなす（１１１）面を用いると、側部側からの入射
光２０１が半導体基板１０１中で第２主面１０１ｂとな
す角度が２５．７°となる。ここで、半導体基板１０１
の厚さを２００μｍとすると、入射光２０１が第１主面
１０１ａに達するためには主面方向に４１６μｍ進む必
要がある。
【００１５】すなわち、入射面から受光領域１０３ａの
中心までの距離は、受光領域１０３ａの大小とは関わり
なく４１６μｍ必要であることを表わしている。これ
は、直径が８０μｍの受光領域を有する受光素子の一般
的なチップサイズが３００μｍ角（入射端面から受光領
域の中心までの距離は１５０μｍ）、受光領域の直径が
３００μｍの受光素子の場合でもチップサイズは５００
μｍ角（入射端面から受光領域の中心までの距離は２５
０μｍ）程度であるのに比べると極めて大きな値であ
る。
中心までの距離は、受光領域１０３ａの大小とは関わり
なく４１６μｍ必要であることを表わしている。これ
は、直径が８０μｍの受光領域を有する受光素子の一般
的なチップサイズが３００μｍ角（入射端面から受光領
域の中心までの距離は１５０μｍ）、受光領域の直径が
３００μｍの受光素子の場合でもチップサイズは５００
μｍ角（入射端面から受光領域の中心までの距離は２５
０μｍ）程度であるのに比べると極めて大きな値であ
る。
【００１６】一方、図１３（ｂ）に示す受光素子におい
ては、傾斜部１０１ｄにおける反射後の入射光２０１の
進行方向は第２主面１０１ｂの垂直方向から１９．４°
となり、半導体基板１０１の厚さを２００μｍとする
と、入射光２０１が第１主面１０１ａに達する間に主面
方向に進む距離は７０μｍである。
ては、傾斜部１０１ｄにおける反射後の入射光２０１の
進行方向は第２主面１０１ｂの垂直方向から１９．４°
となり、半導体基板１０１の厚さを２００μｍとする
と、入射光２０１が第１主面１０１ａに達する間に主面
方向に進む距離は７０μｍである。
【００１７】また、前記公報には、受光素子を実装する
ための台座上に設けられたパターンと受光素子が形成さ
れた半導体基板１０１の端面とを位置合わせすることが
記載されている。しかしながら、半導体基板１０１の端
面と受光領域１０３ａの距離とはフォトリソグラフィの
精度ではなく、ダイシングの精度で決定されるため、そ
の精度を高めることは困難である。従って、入射光の入
射位置の制御が正確さを欠くことになり、入射光２０１
の受光領域１０３ａとの光学的結合効率が低下するとい
う問題がある。
ための台座上に設けられたパターンと受光素子が形成さ
れた半導体基板１０１の端面とを位置合わせすることが
記載されている。しかしながら、半導体基板１０１の端
面と受光領域１０３ａの距離とはフォトリソグラフィの
精度ではなく、ダイシングの精度で決定されるため、そ
の精度を高めることは困難である。従って、入射光の入
射位置の制御が正確さを欠くことになり、入射光２０１
の受光領域１０３ａとの光学的結合効率が低下するとい
う問題がある。
【００１８】また、とりわけ側面入射型及び裏面入射型
の受光素子は、光吸収層１０４における受光領域１０３
ａ以外の領域に光が入射すると電子−正孔対が発生し、
この領域には電界が存在しないため、発生した正孔が拡
散によって長時間移動することになり、その後、第１の
拡散領域１０４ａに到達する。従って、このように応答
が極めて遅い光電流成分に起因するテールカレントが生
じやすいという問題がある。
の受光素子は、光吸収層１０４における受光領域１０３
ａ以外の領域に光が入射すると電子−正孔対が発生し、
この領域には電界が存在しないため、発生した正孔が拡
散によって長時間移動することになり、その後、第１の
拡散領域１０４ａに到達する。従って、このように応答
が極めて遅い光電流成分に起因するテールカレントが生
じやすいという問題がある。
【００１９】本発明は、前記従来の問題を解決し、側面
入射型の受光素子であっても素子のサイズを小さくでき
るようにすることを第１の目的とし、入射光の位置制御
を正確にできるようにすることを第２の目的とし、テー
ルカレントを抑制できるようにすることを第３の目的と
する。
入射型の受光素子であっても素子のサイズを小さくでき
るようにすることを第１の目的とし、入射光の位置制御
を正確にできるようにすることを第２の目的とし、テー
ルカレントを抑制できるようにすることを第３の目的と
する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の受光
素子の製造方法は、前記第１の目的を達成し、半導体基
板の第１主面の上に受光部を形成する受光部形成工程
と、半導体基板の第１主面と反対側の面である第２主面
の上にマスクパターンを形成するマスクパターン形成工
程と、マスクパターンを用いて第２主面に対してエッチ
ングを行なうことにより、第２主面に対して約３５°の
角度を持つ傾斜部を形成するエッチング工程とを備えて
いる。
素子の製造方法は、前記第１の目的を達成し、半導体基
板の第１主面の上に受光部を形成する受光部形成工程
と、半導体基板の第１主面と反対側の面である第２主面
の上にマスクパターンを形成するマスクパターン形成工
程と、マスクパターンを用いて第２主面に対してエッチ
ングを行なうことにより、第２主面に対して約３５°の
角度を持つ傾斜部を形成するエッチング工程とを備えて
いる。
【００２１】第１の受光素子の製造方法によると、半導
体基板上に受光部を形成する第１主面と反対側の第２主
面に該第２主面に対して約３５°の角度を持つ傾斜部を
形成するため、半導体基板の側部側からの入射光が半導
体基板中で第２主面となす角度は４１．０°となり、例
えば、半導体基板の厚さを２００μｍとすると、入射光
が第１主面に達するまでに進む主面方向の距離が２３０
μｍとなり、従来の５４．７°の傾斜部の場合の４１６
μｍに比べて、入射光が主面方向に進む距離を短くでき
る。
体基板上に受光部を形成する第１主面と反対側の第２主
面に該第２主面に対して約３５°の角度を持つ傾斜部を
形成するため、半導体基板の側部側からの入射光が半導
体基板中で第２主面となす角度は４１．０°となり、例
えば、半導体基板の厚さを２００μｍとすると、入射光
が第１主面に達するまでに進む主面方向の距離が２３０
μｍとなり、従来の５４．７°の傾斜部の場合の４１６
μｍに比べて、入射光が主面方向に進む距離を短くでき
る。
【００２２】第１の受光素子の製造方法において、半導
体基板がインジウムリン（ＩｎＰ）からなり、第２主面
の面方位が（００１）面であり、マスクパターン形成工
程がマスクパターンの開口部の方向をほぼ［−１１０］
方向とする工程を含み、エッチング工程が塩酸と硝酸と
の体積比がほぼ５：１から３：１までの混合溶液を用い
たウェットエッチングを行なう工程を含むことが好まし
い。このようにすると、傾斜部の面方位に第２主面とな
す角度が３５．３°で且つ鏡面状の（１１２）面を確実
に得ることができる。
体基板がインジウムリン（ＩｎＰ）からなり、第２主面
の面方位が（００１）面であり、マスクパターン形成工
程がマスクパターンの開口部の方向をほぼ［−１１０］
方向とする工程を含み、エッチング工程が塩酸と硝酸と
の体積比がほぼ５：１から３：１までの混合溶液を用い
たウェットエッチングを行なう工程を含むことが好まし
い。このようにすると、傾斜部の面方位に第２主面とな
す角度が３５．３°で且つ鏡面状の（１１２）面を確実
に得ることができる。
【００２３】本発明に係る第２の受光素子の製造方法
は、前記第１の目的を達成し、半導体基板の第１主面の
上に受光部を形成する受光部形成工程と、半導体基板の
第１主面と反対側の面である第２主面の上にマスクパタ
ーンを形成するマスクパターン形成工程と、マスクパタ
ーンを用いて第２主面に対してエッチングを行なうこと
により、第２主面に対して約４５°の角度を持つ傾斜部
を形成するエッチング工程とを備えている。
は、前記第１の目的を達成し、半導体基板の第１主面の
上に受光部を形成する受光部形成工程と、半導体基板の
第１主面と反対側の面である第２主面の上にマスクパタ
ーンを形成するマスクパターン形成工程と、マスクパタ
ーンを用いて第２主面に対してエッチングを行なうこと
により、第２主面に対して約４５°の角度を持つ傾斜部
を形成するエッチング工程とを備えている。
【００２４】第２の受光素子の製造方法によると、半導
体基板上に受光部を形成する第１主面と反対側の第２主
面に該第２主面に対して約４５°の角度を持つ傾斜部を
形成するため、半導体基板の側部側からの入射光が半導
体基板中で第２主面となす角度は３３．２°となり、例
えば、半導体基板の厚さを２００μｍとすると、入射光
が第１主面に達するまでに進む主面方向の距離が３０６
μｍとなり、従来の５４．７°の傾斜部の場合の４１６
μｍに比べて入射光が主面方向に進む距離を短くでき
る。
体基板上に受光部を形成する第１主面と反対側の第２主
面に該第２主面に対して約４５°の角度を持つ傾斜部を
形成するため、半導体基板の側部側からの入射光が半導
体基板中で第２主面となす角度は３３．２°となり、例
えば、半導体基板の厚さを２００μｍとすると、入射光
が第１主面に達するまでに進む主面方向の距離が３０６
μｍとなり、従来の５４．７°の傾斜部の場合の４１６
μｍに比べて入射光が主面方向に進む距離を短くでき
る。
【００２５】第２の受光素子の製造方法において、半導
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が、塩酸と酢酸と過酸化水素水
とを含む混合溶液を用いたウェットエッチングを行なう
工程を含むことが好ましい。このようにすると、傾斜部
の面方位に第２主面となす角度が４５°で且つ鏡面状の
（１０１）面を確実に得ることができる。
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が、塩酸と酢酸と過酸化水素水
とを含む混合溶液を用いたウェットエッチングを行なう
工程を含むことが好ましい。このようにすると、傾斜部
の面方位に第２主面となす角度が４５°で且つ鏡面状の
（１０１）面を確実に得ることができる。
【００２６】本発明に係る第１の受光素子は、前記第１
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
の上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１
主面と反対側の面である第２主面が削られることにより
露出し、露出面が該第２主面に対して約３５°〜４５°
の角度を持つ傾斜部を有し、受光部は半導体基板の側部
側からの入射光を該入射光が傾斜部で屈折又は反射する
ことにより受光する。
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
の上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１
主面と反対側の面である第２主面が削られることにより
露出し、露出面が該第２主面に対して約３５°〜４５°
の角度を持つ傾斜部を有し、受光部は半導体基板の側部
側からの入射光を該入射光が傾斜部で屈折又は反射する
ことにより受光する。
【００２７】第１の受光素子によると、半導体基板上の
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に該第
２主面に対して約３５°〜４５°の角度を持つ傾斜部を
有しているため、半導体基板の側部側からの入射光が半
導体基板中で第２主面となす角度が、従来の第２主面と
なす角度の５４．７°の場合と比べて確実に大きくなる
ので、入射面から受光領域の中心部までの距離が短くな
る。
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に該第
２主面に対して約３５°〜４５°の角度を持つ傾斜部を
有しているため、半導体基板の側部側からの入射光が半
導体基板中で第２主面となす角度が、従来の第２主面と
なす角度の５４．７°の場合と比べて確実に大きくなる
ので、入射面から受光領域の中心部までの距離が短くな
る。
【００２８】第１の受光素子において、傾斜部はその露
出面が半導体基板の側部側に位置していることが好まし
い。このようにすると、半導体基板の側部側からの入射
光を傾斜部に直接入射して屈折させることができる。
出面が半導体基板の側部側に位置していることが好まし
い。このようにすると、半導体基板の側部側からの入射
光を傾斜部に直接入射して屈折させることができる。
【００２９】第１の受光素子において、傾斜部はその露
出面が半導体基板における第２主面の中央部側に位置し
ていることが好ましい。このようにすると、傾斜部の露
出面が第２主面と約３５°の角度をなす場合には、傾斜
部で反射した後の入射光の進行方向が第２主面の垂直方
向から１９．４°となり、従来の５４．７°の場合とは
逆に反射光が入射側から遠ざかる方向に進む。従って、
半導体基板の両側部いずれの側からでも入射光を入射す
ることができる。
出面が半導体基板における第２主面の中央部側に位置し
ていることが好ましい。このようにすると、傾斜部の露
出面が第２主面と約３５°の角度をなす場合には、傾斜
部で反射した後の入射光の進行方向が第２主面の垂直方
向から１９．４°となり、従来の５４．７°の場合とは
逆に反射光が入射側から遠ざかる方向に進む。従って、
半導体基板の両側部いずれの側からでも入射光を入射す
ることができる。
【００３０】第１の受光素子において、第２主面の面方
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１１２）面であることが好ましい。このようにする
と、第２主面と傾斜部の露出面とがなす角度が確実に３
５．３°となる。
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１１２）面であることが好ましい。このようにする
と、第２主面と傾斜部の露出面とがなす角度が確実に３
５．３°となる。
【００３１】第１の受光素子において、第２主面の面方
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１０１）面であることが好ましい。このようにする
と、第２主面と傾斜部の露出面とがなす角度が確実に４
５°となる。
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１０１）面であることが好ましい。このようにする
と、第２主面と傾斜部の露出面とがなす角度が確実に４
５°となる。
【００３２】本発明の第２の受光素子は、前記第１の目
的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面の上
に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主面
と反対側の面である第２主面が削られることにより露出
し、露出面が該第２主面の側部側に位置する側部側傾斜
部と、露出面が該第２主面の中央部側に位置する中央部
側傾斜部とを有し、受光部は半導体基板の側部側からの
入射光を該入射光が側部側傾斜部で屈折し且つ中央部側
傾斜部で反射することにより受光する。
的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面の上
に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主面
と反対側の面である第２主面が削られることにより露出
し、露出面が該第２主面の側部側に位置する側部側傾斜
部と、露出面が該第２主面の中央部側に位置する中央部
側傾斜部とを有し、受光部は半導体基板の側部側からの
入射光を該入射光が側部側傾斜部で屈折し且つ中央部側
傾斜部で反射することにより受光する。
【００３３】第２の受光素子によると、半導体基板上の
受光部が形成される第１主面と反対側の面の第２主面
に、露出面が該第２主面の側部側に位置する側部側傾斜
部と露出面が該第２主面の中央部側に位置する中央部側
傾斜部とを有しているため、各傾斜部の露出面の面方位
に（１１１）面を用いたとしても、側部側からの入射光
が側部側傾斜部で屈折し、さらに、中央部側傾斜部で反
射した後の入射光の進行方向は第２主面の垂直方向から
６．３°となるため、入射面から受光領域の中心部まで
の距離をより短くできる。
受光部が形成される第１主面と反対側の面の第２主面
に、露出面が該第２主面の側部側に位置する側部側傾斜
部と露出面が該第２主面の中央部側に位置する中央部側
傾斜部とを有しているため、各傾斜部の露出面の面方位
に（１１１）面を用いたとしても、側部側からの入射光
が側部側傾斜部で屈折し、さらに、中央部側傾斜部で反
射した後の入射光の進行方向は第２主面の垂直方向から
６．３°となるため、入射面から受光領域の中心部まで
の距離をより短くできる。
【００３４】第２の受光素子において、第２主面の面方
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１１２）面であることが好
ましい。
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１１２）面であることが好
ましい。
【００３５】第２の受光素子において、第２主面の面方
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１０１）面であることが好
ましい。
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１０１）面であることが好
ましい。
【００３６】第２の受光素子において、第２主面の面方
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１１１）面であることが好
ましい。
位は（００１）面であり、側部側傾斜部及び中央部側傾
斜部の各露出面の面方位が（１１１）面であることが好
ましい。
【００３７】本発明に係る第３の受光素子は、前記第２
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主
面と反対側の面である第２主面が削られてなる傾斜部
と、第２主面に形成され、半導体基板をマウントに実装
する際に実装されるマウントとの位置合わせに用いる位
置合わせ用マークとを有し、受光部は半導体基板の側部
側からの入射光を該入射光が傾斜部で屈折又は反射する
ことにより受光する。
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主
面と反対側の面である第２主面が削られてなる傾斜部
と、第２主面に形成され、半導体基板をマウントに実装
する際に実装されるマウントとの位置合わせに用いる位
置合わせ用マークとを有し、受光部は半導体基板の側部
側からの入射光を該入射光が傾斜部で屈折又は反射する
ことにより受光する。
【００３８】第３の受光素子によると、半導体基板上の
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に、半
導体基板をマウントに実装する際に実装されるマウント
との位置合わせに用いる位置合わせ用マークを有してい
るため、該位置合わせ用マークと受光部とがフォトリソ
グラフィの精度で位置合わせすることが可能となる。
受光部が形成される第１主面と反対側の第２主面に、半
導体基板をマウントに実装する際に実装されるマウント
との位置合わせに用いる位置合わせ用マークを有してい
るため、該位置合わせ用マークと受光部とがフォトリソ
グラフィの精度で位置合わせすることが可能となる。
【００３９】第３の受光素子において、位置合わせ用マ
ークは第２主面がエッチングされてなることが好まし
い。
ークは第２主面がエッチングされてなることが好まし
い。
【００４０】第３の受光素子が半導体基板の第２主面に
形成された電極をさらに備え、位置合わせ用マークが電
極と同一の部材からなることが好ましい。
形成された電極をさらに備え、位置合わせ用マークが電
極と同一の部材からなることが好ましい。
【００４１】本発明に係る第４の受光素子は、前記第３
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主
面と反対側の面である第２主面が削られてなる傾斜部
と、傾斜部に形成され、半導体基板の側部側からの入射
光の一部を通過させる開口部を持つ遮光膜とを有し、受
光部は入射光を入射光の一部が傾斜部で屈折又は反射す
ることにより受光する。
の目的を達成し、半導体基板と、半導体基板の第１主面
上に形成された受光部とを備え、半導体基板は、第１主
面と反対側の面である第２主面が削られてなる傾斜部
と、傾斜部に形成され、半導体基板の側部側からの入射
光の一部を通過させる開口部を持つ遮光膜とを有し、受
光部は入射光を入射光の一部が傾斜部で屈折又は反射す
ることにより受光する。
【００４２】第４の受光素子によると、第２主面に設け
られた傾斜部に、受光部に入射する入射光のみを通過さ
せる開口部を持つ遮光膜を有しているため、一般に、第
２主面に設けられた傾斜部の露出面に所定の結晶面を用
いると、入射光の第２主面に対する垂直方向の屈折角を
正確に制御できるので、受光部以外の半導体層（光吸収
層）に入射光が到達することを防止できる。
られた傾斜部に、受光部に入射する入射光のみを通過さ
せる開口部を持つ遮光膜を有しているため、一般に、第
２主面に設けられた傾斜部の露出面に所定の結晶面を用
いると、入射光の第２主面に対する垂直方向の屈折角を
正確に制御できるので、受光部以外の半導体層（光吸収
層）に入射光が到達することを防止できる。
【００４３】第４の受光素子が半導体基板の第２主面に
形成された電極をさらに備え、遮光膜が電極と同一の部
材からなることが好ましい。
形成された電極をさらに備え、遮光膜が電極と同一の部
材からなることが好ましい。
【００４４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４５】図１は本発明の第１の実施形態に係る受光
素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構成
を示している。図１に示すように、ｎ型ＩｎＰからなる
半導体基板１１の第１主面１１ａ上には、低濃度のｎ型
ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層１２及び低濃度のｎ型Ｉ
ｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層１３が順
次形成されている。
素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構成
を示している。図１に示すように、ｎ型ＩｎＰからなる
半導体基板１１の第１主面１１ａ上には、低濃度のｎ型
ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層１２及び低濃度のｎ型Ｉ
ｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層１３が順
次形成されている。
【００４６】窓層１３にはＺｎ等のｐ型不純物が島状に
拡散されてなる拡散領域１３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層１２における拡散領域１３ａの下側が受光
領域１２ａとなり、ｐ型の拡散領域１３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域１２ａ及びｎ型の半導体基板１１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
拡散されてなる拡散領域１３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層１２における拡散領域１３ａの下側が受光
領域１２ａとなり、ｐ型の拡散領域１３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域１２ａ及びｎ型の半導体基板１１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
【００４７】窓層１３における拡散領域１３ａの上に
は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる負電極１４が形
成され、半導体基板１１における第１主面１１ａと反対
側の面である第２主面１１ｂには、例えば、Ａｕ−Ｓｎ
からなる正電極１５が中央部に広く形成されている。
は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる負電極１４が形
成され、半導体基板１１における第１主面１１ａと反対
側の面である第２主面１１ｂには、例えば、Ａｕ−Ｓｎ
からなる正電極１５が中央部に広く形成されている。
【００４８】さらに、第２主面１１ｂにおける半導体基
板１１の側部側には、第２主面１１ｂに対して３５．３
°の角度をなす鏡面状の露出面を持つ傾斜部１１ｃが形
成されており、第２主面１１ｂに平行に入射される入射
光５１が傾斜部１１ｃで屈折し、屈折した入射光が受光
領域１２ａに到達する。
板１１の側部側には、第２主面１１ｂに対して３５．３
°の角度をなす鏡面状の露出面を持つ傾斜部１１ｃが形
成されており、第２主面１１ｂに平行に入射される入射
光５１が傾斜部１１ｃで屈折し、屈折した入射光が受光
領域１２ａに到達する。
【００４９】ここで、半導体基板１１の第２主面１１ｂ
の面方位は（００１）面であり、図１に示す半導体基板
１１の断面の面方位は（−１１０）面であり、傾斜部１
１ｃの露出面の面方位は（１１２）面である。
の面方位は（００１）面であり、図１に示す半導体基板
１１の断面の面方位は（−１１０）面であり、傾斜部１
１ｃの露出面の面方位は（１１２）面である。
【００５０】このように本実施形態によると、半導体基
板１１の側部側からの入射光５１を屈折させる傾斜部１
１ｃの露出面がその面方位が（１１２）面となるように
設けられているため、該露出面が第２主面１１ｂと３
５．３°の角度をなしている。この場合には、入射光５
１が半導体基板１１中で第２主面１１ｂとなす角度が４
１．０°となるので、例えば、半導体基板１１の厚さを
２００μｍとすると、入射光５１が第１主面１１ａに達
するまでに進む主面方向の距離は２３０μｍとなる。従
って、半導体基板１１の厚さが２００μｍの場合には、
傾斜部１１ｃの入射光５１の入射位置と受光領域１２ａ
との中心部の主面方向の距離を２３０μｍとすればよ
い。
板１１の側部側からの入射光５１を屈折させる傾斜部１
１ｃの露出面がその面方位が（１１２）面となるように
設けられているため、該露出面が第２主面１１ｂと３
５．３°の角度をなしている。この場合には、入射光５
１が半導体基板１１中で第２主面１１ｂとなす角度が４
１．０°となるので、例えば、半導体基板１１の厚さを
２００μｍとすると、入射光５１が第１主面１１ａに達
するまでに進む主面方向の距離は２３０μｍとなる。従
って、半導体基板１１の厚さが２００μｍの場合には、
傾斜部１１ｃの入射光５１の入射位置と受光領域１２ａ
との中心部の主面方向の距離を２３０μｍとすればよ
い。
【００５１】また、傾斜部１１ｃの露出面の面方位が
（１０１）面の場合には、該露出面は第２主面１１ｂと
４５°の角度をなすことになる。この場合には、入射光
５１が半導体基板１１中で第２主面１１ｂとなす角度が
３３．２°となるので、半導体基板１１の厚さを２００
μｍとすると、入射光５１が第１主面１１ａに達するま
でに進む主面方向の距離は３０６μｍとなる。従って、
半導体基板１１の厚さが２００μｍの場合には、傾斜部
１１ｃの入射光５１の入射位置と受光領域１２ａの中心
部の主面方向の３０６μｍとすればよい。
（１０１）面の場合には、該露出面は第２主面１１ｂと
４５°の角度をなすことになる。この場合には、入射光
５１が半導体基板１１中で第２主面１１ｂとなす角度が
３３．２°となるので、半導体基板１１の厚さを２００
μｍとすると、入射光５１が第１主面１１ａに達するま
でに進む主面方向の距離は３０６μｍとなる。従って、
半導体基板１１の厚さが２００μｍの場合には、傾斜部
１１ｃの入射光５１の入射位置と受光領域１２ａの中心
部の主面方向の３０６μｍとすればよい。
【００５２】すなわち、傾斜部１１ｃの露出面が（１１
２）面であっても（１０１）面であっても、従来の（１
１１）面の場合と比べると入射面から受光領域１２ａの
中心部までの距離が短くなり、受光素子の主面方向のチ
ップサイズを小さくすることができる。
２）面であっても（１０１）面であっても、従来の（１
１１）面の場合と比べると入射面から受光領域１２ａの
中心部までの距離が短くなり、受光素子の主面方向のチ
ップサイズを小さくすることができる。
【００５３】以下、前記のように構成された受光素子の
製造方法について図面を参照しながら説明する。
製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００５４】図２（ａ）〜（ｄ）は第１の実施形態に係
る受光素子であって、傾斜部１１ｃの露出面に面方位が
（１１２）面を持つ受光素子の製造方法の工程順の断面
構成を示している。
る受光素子であって、傾斜部１１ｃの露出面に面方位が
（１１２）面を持つ受光素子の製造方法の工程順の断面
構成を示している。
【００５５】まず、図２（ａ）に示すように、例えば、
ＶＰＥ法又はＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ型ＩｎＰからな
り、面方位が（００１）面の半導体基板１１の第１主面
１１ａ上に、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収
層１２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１３を順次
結晶成長させる。その後、窓層１３に対してＺｎ等のｐ
型不純物を島状に拡散させることによりｐ型の拡散領域
１３ａを形成し、該拡散領域１３ａの上に、Ｔｉ／Ｐｔ
／Ａｕからなる負電極１４を形成する。
ＶＰＥ法又はＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ型ＩｎＰからな
り、面方位が（００１）面の半導体基板１１の第１主面
１１ａ上に、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収
層１２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層１３を順次
結晶成長させる。その後、窓層１３に対してＺｎ等のｐ
型不純物を島状に拡散させることによりｐ型の拡散領域
１３ａを形成し、該拡散領域１３ａの上に、Ｔｉ／Ｐｔ
／Ａｕからなる負電極１４を形成する。
【００５６】次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基
板１１における第２主面１１ｂに全面にわたってＳｉＮ
等からなる薄膜を堆積し、両面露光機を用いたフォトリ
ソグラフィにより第１主面１１ａ上に形成された拡散領
域１３ａと位置合わせされ、第２主面１１ｂの側部側
に、開口の方向が［−１１０］方向の開口部を有するエ
ッチングマスク１６を形成する。
板１１における第２主面１１ｂに全面にわたってＳｉＮ
等からなる薄膜を堆積し、両面露光機を用いたフォトリ
ソグラフィにより第１主面１１ａ上に形成された拡散領
域１３ａと位置合わせされ、第２主面１１ｂの側部側
に、開口の方向が［−１１０］方向の開口部を有するエ
ッチングマスク１６を形成する。
【００５７】次に、図２（ｃ）に示すように、エッチン
グマスク１６の開口部を通して塩酸と硝酸とを含む混合
溶液を用い、半導体基板１１の第２主面１１ｂに対して
ウェットエッチングを行なうことにより、露出面の面方
位が（１１２）面のとなり、第２主面１１ｂと約３５°
の角度をなすように傾斜部１１ｃを形成する。
グマスク１６の開口部を通して塩酸と硝酸とを含む混合
溶液を用い、半導体基板１１の第２主面１１ｂに対して
ウェットエッチングを行なうことにより、露出面の面方
位が（１１２）面のとなり、第２主面１１ｂと約３５°
の角度をなすように傾斜部１１ｃを形成する。
【００５８】ここで、混合溶液に含まれる塩酸と硝酸と
の体積比をほぼ５：１から３：１の間とすることが好ま
しい。次に、図２（ｄ）に示すように、エッチングマス
ク１６を除去し、その後、第２主面１１ｂ上に、Ａｕ−
Ｓｎからなる正電極１５を形成する。
の体積比をほぼ５：１から３：１の間とすることが好ま
しい。次に、図２（ｄ）に示すように、エッチングマス
ク１６を除去し、その後、第２主面１１ｂ上に、Ａｕ−
Ｓｎからなる正電極１５を形成する。
【００５９】なお、図１３（ｂ）に示したように、傾斜
部１１ｃを第２主面１１ｂの中央部側に露出するように
設けてもよい。
部１１ｃを第２主面１１ｂの中央部側に露出するように
設けてもよい。
【００６０】以下、図２（ｃ）のウェットエッチング工
程で用いるエッチング溶液の組成、すなわち、塩酸と硝
酸との体積比を段階的に変えながら半導体基板１１に対
してエッチングを行ない、各組成ごとのエッチング溶液
による露出面の平坦性を図面を参照しながら説明する。
程で用いるエッチング溶液の組成、すなわち、塩酸と硝
酸との体積比を段階的に変えながら半導体基板１１に対
してエッチングを行ない、各組成ごとのエッチング溶液
による露出面の平坦性を図面を参照しながら説明する。
【００６１】図３〜図７は、ＩｎＰからなり面方位が
（００１）面の半導体基板上に、開口部の方向が［−１
１０］方向のエッチングマスクを形成し、塩酸と硝酸と
の混合溶液の体積比を変えながら１分３０秒間のエッチ
ングを行なった際の露出面を微分干渉顕微鏡を用いて撮
影した顕微鏡写真である。
（００１）面の半導体基板上に、開口部の方向が［−１
１０］方向のエッチングマスクを形成し、塩酸と硝酸と
の混合溶液の体積比を変えながら１分３０秒間のエッチ
ングを行なった際の露出面を微分干渉顕微鏡を用いて撮
影した顕微鏡写真である。
【００６２】まず、図３は塩酸のみを含むエッチング溶
液を用いた場合における断面Ｖ字形状の２つの傾斜部で
あって、図３（ａ）は傾斜部の断面の様子を示し、図３
（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直方向
からの平面の様子を示している。
液を用いた場合における断面Ｖ字形状の２つの傾斜部で
あって、図３（ａ）は傾斜部の断面の様子を示し、図３
（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直方向
からの平面の様子を示している。
【００６３】塩酸が１００％の場合には、図３（ａ）に
示すように、各露出面の平坦性は良好であるが、図３
（ｂ）に示すように、面方位が確実に現われるため、エ
ッチングマスクが［−１１０］方向からわずかでもずれ
ると露出面に縞状の微細な凹凸形状が生じる。
示すように、各露出面の平坦性は良好であるが、図３
（ｂ）に示すように、面方位が確実に現われるため、エ
ッチングマスクが［−１１０］方向からわずかでもずれ
ると露出面に縞状の微細な凹凸形状が生じる。
【００６４】次に、硝酸の比率を段階的に上昇させなが
らエッチングを行なった際の露出面の様子を示す。
らエッチングを行なった際の露出面の様子を示す。
【００６５】図４はエッチング溶液に含まれる塩酸と硝
酸との体積比を５：１とした場合であって、図４（ｂ）
に示すように露出面に生じる縞状の微細な凹凸形状が若
干緩和されている。
酸との体積比を５：１とした場合であって、図４（ｂ）
に示すように露出面に生じる縞状の微細な凹凸形状が若
干緩和されている。
【００６６】次に、図５は塩酸と硝酸との体積比を４：
１とした場合であって、図５（ｂ）に示すように露出面
に生じる縞状の凹凸形状がさらに緩和されている。
１とした場合であって、図５（ｂ）に示すように露出面
に生じる縞状の凹凸形状がさらに緩和されている。
【００６７】次に、図６は塩酸と硝酸との体積比を３：
１とした場合であって、図６（ｂ）に示すように縞状の
凹凸形状がほとんど観察されなくなるものの、図６
（ａ）に示すように露出面に凹状の湾曲部が形成され始
め、平坦性が若干劣化する。この湾曲部は、図６（ｂ）
に示すように、傾斜部が延びる方向に沿って１本の縞と
なって現われている。
１とした場合であって、図６（ｂ）に示すように縞状の
凹凸形状がほとんど観察されなくなるものの、図６
（ａ）に示すように露出面に凹状の湾曲部が形成され始
め、平坦性が若干劣化する。この湾曲部は、図６（ｂ）
に示すように、傾斜部が延びる方向に沿って１本の縞と
なって現われている。
【００６８】次に、図７は塩酸と硝酸との体積比を２：
１とした場合であって、図７（ａ）に示すように露出面
の凹状の湾曲部がさらに拡大している。
１とした場合であって、図７（ａ）に示すように露出面
の凹状の湾曲部がさらに拡大している。
【００６９】このように、硝酸の比率を高めていくと、
傾斜部の上部の面方位が（１１２）面からずれるため、
より急な斜面となって湾曲してしまう。従って、平坦性
に優れ且つ正確な（１１２）面を露出させるには、エッ
チング溶液に含まれる塩酸と硝酸との体積比をほぼ５：
１から３：１の間とすればよいことが分かる。
傾斜部の上部の面方位が（１１２）面からずれるため、
より急な斜面となって湾曲してしまう。従って、平坦性
に優れ且つ正確な（１１２）面を露出させるには、エッ
チング溶液に含まれる塩酸と硝酸との体積比をほぼ５：
１から３：１の間とすればよいことが分かる。
【００７０】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００７１】図８は第２の実施形態に係る受光素子の底
面構成を示している。図８に示すように、半導体基板の
第２主面１１ｂにおける、側部側には傾斜部１１ｃが形
成され、中央部には正電極１５及び第２主面１１ｂが凹
凸状にエッチングされてなる位置合わせ用マークが選択
的に形成されている。さらに、傾斜部１１ｃ及び正電極
１５は、半導体基板の上面（第１主面側）及び下面（第
２主面側）の両面パターンを同時に位置合わせが可能な
両面露光機を用いて第１主面側の受光領域と互いに位置
合わせされている。
面構成を示している。図８に示すように、半導体基板の
第２主面１１ｂにおける、側部側には傾斜部１１ｃが形
成され、中央部には正電極１５及び第２主面１１ｂが凹
凸状にエッチングされてなる位置合わせ用マークが選択
的に形成されている。さらに、傾斜部１１ｃ及び正電極
１５は、半導体基板の上面（第１主面側）及び下面（第
２主面側）の両面パターンを同時に位置合わせが可能な
両面露光機を用いて第１主面側の受光領域と互いに位置
合わせされている。
【００７２】具体的な位置合わせ方法は、まず、両面露
光機を用いて第１主面側の受光領域と位置合わせを行な
って、半導体基板の第２主面１１ｂ上に傾斜部１１ｃ用
のエッチングマスクを形成し、その後、第２主面に対し
て該エッチングマスクを用いたエッチングを行なって、
傾斜部１１ｃと同時に第２主面１１ｂ上に平面かぎ状で
凹凸パターンからなる位置合わせ用マーク１７を形成す
る。
光機を用いて第１主面側の受光領域と位置合わせを行な
って、半導体基板の第２主面１１ｂ上に傾斜部１１ｃ用
のエッチングマスクを形成し、その後、第２主面に対し
て該エッチングマスクを用いたエッチングを行なって、
傾斜部１１ｃと同時に第２主面１１ｂ上に平面かぎ状で
凹凸パターンからなる位置合わせ用マーク１７を形成す
る。
【００７３】次に、通常の露光機を用いて位置合わせ用
マーク１７の位置合わせを行なって正電極１５を形成す
る。その後、受光素子を実装する台座（マウント）と位
置合わせ用マーク１７とを位置合わせすれば、半導体基
板のへき開面からなる端面を用いることなく、受光素子
を台座に対して高精度でボンディングすることができる
ため、入射光の位置制御の精度を向上できるので、入射
光の受光領域との光学的結合効率を確実に向上させるこ
とができる。
マーク１７の位置合わせを行なって正電極１５を形成す
る。その後、受光素子を実装する台座（マウント）と位
置合わせ用マーク１７とを位置合わせすれば、半導体基
板のへき開面からなる端面を用いることなく、受光素子
を台座に対して高精度でボンディングすることができる
ため、入射光の位置制御の精度を向上できるので、入射
光の受光領域との光学的結合効率を確実に向上させるこ
とができる。
【００７４】ここで、傾斜部１１ｃと正電極１５との形
成順序は逆であってもよく、この場合には、位置合わせ
用マーク１７を電極パターンと同一に部材を用いて形成
してもよい。
成順序は逆であってもよく、この場合には、位置合わせ
用マーク１７を電極パターンと同一に部材を用いて形成
してもよい。
【００７５】このように、台座との実装位置の位置合わ
せをダイシングの精度ではなく、フォトリソグラフィの
精度で行なえる上に、傾斜部形成用のエッチング工程又
は正電極形成工程において位置合わせ用マーク１７を形
成できるため、新たな工程をわざわざ設ける必要がな
く、製造コストの負担とならない。
せをダイシングの精度ではなく、フォトリソグラフィの
精度で行なえる上に、傾斜部形成用のエッチング工程又
は正電極形成工程において位置合わせ用マーク１７を形
成できるため、新たな工程をわざわざ設ける必要がな
く、製造コストの負担とならない。
【００７６】なお、本実施形態は、第１の実施形態に係
る受光素子に位置合わせ用マーク１７を設けたが、第２
主面１１ｂ上に設けられた位置合わせ用マーク１７を有
することを特徴としており、傾斜部１１ｃの露出面の角
度にはこだわらない。
る受光素子に位置合わせ用マーク１７を設けたが、第２
主面１１ｂ上に設けられた位置合わせ用マーク１７を有
することを特徴としており、傾斜部１１ｃの露出面の角
度にはこだわらない。
【００７７】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００７８】図９は第３の実施形態に係る受光素子の底
面構成を示している。図９に示すように、半導体基板の
第２主面１１ｂにおける、側部側には傾斜部１１ｃが形
成されると共に全面にわたって正電極１５が形成されて
いる。
面構成を示している。図９に示すように、半導体基板の
第２主面１１ｂにおける、側部側には傾斜部１１ｃが形
成されると共に全面にわたって正電極１５が形成されて
いる。
【００７９】傾斜部１１ｃには、正電極１５と同一部材
からなり中央部に開口部１８ａを有する遮光膜１８が形
成されている。
からなり中央部に開口部１８ａを有する遮光膜１８が形
成されている。
【００８０】傾斜部１１ｃ，正電極１５及び遮光膜１８
は、半導体基板の上面（第１主面側）及び下面（第２主
面側）の両面パターンを同時に位置合わせが可能な両面
露光機を用いて第１主面側の受光領域と互いに位置合わ
せされている。
は、半導体基板の上面（第１主面側）及び下面（第２主
面側）の両面パターンを同時に位置合わせが可能な両面
露光機を用いて第１主面側の受光領域と互いに位置合わ
せされている。
【００８１】側面入射型受光素子においては、傾斜部１
１ｃに所定の結晶面を用いれば、入射光の第２主面１１
ｂに垂直方向の屈折角を正確に制御できると共に、入射
光の方向と第２主面１１ｂの方向との角度を正確に制御
すれば、入射光の傾斜部１１ｃの入射位置と入射光が光
吸収層に達する際の面内位置とが正確に対応する。
１ｃに所定の結晶面を用いれば、入射光の第２主面１１
ｂに垂直方向の屈折角を正確に制御できると共に、入射
光の方向と第２主面１１ｂの方向との角度を正確に制御
すれば、入射光の傾斜部１１ｃの入射位置と入射光が光
吸収層に達する際の面内位置とが正確に対応する。
【００８２】従って、本実施形態に係る受光素子は、入
射光が傾斜部１１ｃに設けられた遮光膜１８の開口部１
８ａを通して入射されるため、傾斜部１１ｃに所定の結
晶面、例えば（１１２）面を用い、且つ、遮光膜１８の
開口部１８ａを入射光が受光領域に確実に入射する位置
に設定すれば、受光領域以外の光吸収層に入射光が入射
されにくくなるので、テールカレントを抑制できる。
射光が傾斜部１１ｃに設けられた遮光膜１８の開口部１
８ａを通して入射されるため、傾斜部１１ｃに所定の結
晶面、例えば（１１２）面を用い、且つ、遮光膜１８の
開口部１８ａを入射光が受光領域に確実に入射する位置
に設定すれば、受光領域以外の光吸収層に入射光が入射
されにくくなるので、テールカレントを抑制できる。
【００８３】なお、本実施形態は、第１の実施形態に係
る受光素子に遮光膜１８を設けたが、入射光５１の入射
面に設けられた開口部１８ａを持つ遮光膜１８を有する
ことを特徴としており、傾斜部１１ｃの露出面の角度に
はこだわらない。
る受光素子に遮光膜１８を設けたが、入射光５１の入射
面に設けられた開口部１８ａを持つ遮光膜１８を有する
ことを特徴としており、傾斜部１１ｃの露出面の角度に
はこだわらない。
【００８４】また、第２主面１１ｂ上に第２の実施形態
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
い。
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
い。
【００８５】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００８６】図１０は本発明の第４の実施形態に係る受
光素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構
成を示している。図１０に示すように、ｎ型ＩｎＰから
なる半導体基板２１の第１主面２１ａ上には、低濃度の
ｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層２２及び低濃度のｎ
型ＩｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層２３
が順次形成されている。
光素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構
成を示している。図１０に示すように、ｎ型ＩｎＰから
なる半導体基板２１の第１主面２１ａ上には、低濃度の
ｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層２２及び低濃度のｎ
型ＩｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層２３
が順次形成されている。
【００８７】窓層２３にはＺｎ等のｐ型不純物が島状に
拡散されてなる拡散領域２３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層２２における拡散領域２３ａの下側が受光
領域２２ａとなり、ｐ型の拡散領域２３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域２２ａ及びｎ型の半導体基板２１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
拡散されてなる拡散領域２３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層２２における拡散領域２３ａの下側が受光
領域２２ａとなり、ｐ型の拡散領域２３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域２２ａ及びｎ型の半導体基板２１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
【００８８】窓層２３における拡散領域２３ａの上には
負電極２４が形成され、半導体基板２１の第２主面２１
ｂには、正電極２５が形成されると共に露出面が中央部
側に位置する傾斜部２１ｄが形成されている。
負電極２４が形成され、半導体基板２１の第２主面２１
ｂには、正電極２５が形成されると共に露出面が中央部
側に位置する傾斜部２１ｄが形成されている。
【００８９】外部からの第２主面２１ｂと平行な入射光
５１は、半導体基板２１の側部側の端面から半導体基板
２１内に入射され、傾斜部２１ｄで反射され受光領域２
２ａに到達する。ここで、半導体基板２１の第２主面２
１ｂの面方位は（００１）面であり、図１０に示す断面
の面方位は（−１１０）面であり、傾斜部２１ｄの露出
面の面方位は（１１２）面である。傾斜部２１ｄの露出
面は（１１２）面であるため、第２主面２１ｂと３５．
３°の角度をなしている。この場合は、一方の傾斜部２
１ｄで反射した後の入射光５１の進行方向が第２主面と
垂直な方向から進行方向（後方）に１９．４°ずれるの
で、入射面から遠ざかる方向に傾斜して進む。
５１は、半導体基板２１の側部側の端面から半導体基板
２１内に入射され、傾斜部２１ｄで反射され受光領域２
２ａに到達する。ここで、半導体基板２１の第２主面２
１ｂの面方位は（００１）面であり、図１０に示す断面
の面方位は（−１１０）面であり、傾斜部２１ｄの露出
面の面方位は（１１２）面である。傾斜部２１ｄの露出
面は（１１２）面であるため、第２主面２１ｂと３５．
３°の角度をなしている。この場合は、一方の傾斜部２
１ｄで反射した後の入射光５１の進行方向が第２主面と
垂直な方向から進行方向（後方）に１９．４°ずれるの
で、入射面から遠ざかる方向に傾斜して進む。
【００９０】これにより、例えば、半導体基板２１の厚
さが２００μｍの場合には、傾斜部２１ｄ上の入射光５
１の反射位置と受光領域２２ａとの中心部の第２主面方
向の距離が７０μｍとなる。
さが２００μｍの場合には、傾斜部２１ｄ上の入射光５
１の反射位置と受光領域２２ａとの中心部の第２主面方
向の距離が７０μｍとなる。
【００９１】さらに、本受光素子は受光領域２２ａを中
心位置として左右対称の構成を有しており、入射光５１
が半導体基板２１の反対側の端面から入射した場合も、
他方の傾斜部２１ｅでの反射光が受光領域２２ａに入射
される。従って、組み立て時に受光素子の入射面の向き
を所定方向に整列させる必要がなくなる等、応用上の自
由度を高めることができる。
心位置として左右対称の構成を有しており、入射光５１
が半導体基板２１の反対側の端面から入射した場合も、
他方の傾斜部２１ｅでの反射光が受光領域２２ａに入射
される。従って、組み立て時に受光素子の入射面の向き
を所定方向に整列させる必要がなくなる等、応用上の自
由度を高めることができる。
【００９２】以下、前記のように構成された受光素子の
製造方法について図面を参照しながら説明する。
製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００９３】図１１（ａ）〜（ｄ）は第４の実施形態に
係る受光素子であって、傾斜部２１ｄの露出面に面方位
が（１１２）面を持つ受光素子の製造方法の工程順の断
面構成を示している。
係る受光素子であって、傾斜部２１ｄの露出面に面方位
が（１１２）面を持つ受光素子の製造方法の工程順の断
面構成を示している。
【００９４】まず、図１１（ａ）に示すように、例え
ば、ＶＰＥ法又はＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ型ＩｎＰか
らなり、面方位が（００１）面の半導体基板２１の第１
主面２１ａ上に、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光
吸収層２２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層２３を
順次結晶成長させる。その後、窓層２３に対してＺｎ等
のｐ型不純物を島状に拡散させることによりｐ型の拡散
領域２３ａを形成し、該拡散領域２３ａの上に負電極２
４を形成する。
ば、ＶＰＥ法又はＭＯＶＰＥ法を用いて、ｎ型ＩｎＰか
らなり、面方位が（００１）面の半導体基板２１の第１
主面２１ａ上に、低濃度のｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光
吸収層２２及び低濃度のｎ型ＩｎＰからなる窓層２３を
順次結晶成長させる。その後、窓層２３に対してＺｎ等
のｐ型不純物を島状に拡散させることによりｐ型の拡散
領域２３ａを形成し、該拡散領域２３ａの上に負電極２
４を形成する。
【００９５】次に、図１１（ｂ）に示すように、半導体
基板２１における第２主面２１ｂに全面にわたってＳｉ
Ｎ等からなる薄膜を堆積し、両面露光機を用いたフォト
リソグラフィにより第１主面２１ａ上に形成された拡散
領域２３ａと位置合わせされ、第２の主面２１ｂの中央
部に、開口の方向が［−１１０］方向の開口部を有する
エッチングマスク２６を形成する。
基板２１における第２主面２１ｂに全面にわたってＳｉ
Ｎ等からなる薄膜を堆積し、両面露光機を用いたフォト
リソグラフィにより第１主面２１ａ上に形成された拡散
領域２３ａと位置合わせされ、第２の主面２１ｂの中央
部に、開口の方向が［−１１０］方向の開口部を有する
エッチングマスク２６を形成する。
【００９６】次に、図１１（ｃ）に示すように、エッチ
ングマスク２６の開口部を通して塩酸と硝酸とを含む混
合溶液を用い、半導体基板２１の第２主面２１ｂに対し
てウェットエッチングを行なうことにより、露出面の面
方位が（１１２）面となり、第２主面２１ｂと約３５°
の角度をなすように傾斜部２１ｄを形成する。ここで、
前述したように、塩酸と硝酸との体積比がほぼ５：１か
ら３：１の間のエッチング溶液を用いることが好まし
い。次に、図１１（ｄ）に示すように、エッチングマス
ク２６を除去し、その後、第２主面２１ｂ上に正電極２
５を形成する。
ングマスク２６の開口部を通して塩酸と硝酸とを含む混
合溶液を用い、半導体基板２１の第２主面２１ｂに対し
てウェットエッチングを行なうことにより、露出面の面
方位が（１１２）面となり、第２主面２１ｂと約３５°
の角度をなすように傾斜部２１ｄを形成する。ここで、
前述したように、塩酸と硝酸との体積比がほぼ５：１か
ら３：１の間のエッチング溶液を用いることが好まし
い。次に、図１１（ｄ）に示すように、エッチングマス
ク２６を除去し、その後、第２主面２１ｂ上に正電極２
５を形成する。
【００９７】一方、第２主面２１ｄの傾斜部２１ｄを露
出面の面方位が（１０１）面となるように設けることも
できる。傾斜部２１ｄの露出面に第２主面２１ｂとなす
角度が４５°となる（１０１）面を得るには、塩酸と酢
酸と過酸化水素水との体積比がほぼ１：２：１であるエ
ッチング溶液を用いればよい。このようにすると、傾斜
部２１ｄにスムーズで且つ正確な面方位（１０１）面を
露出させることができる。
出面の面方位が（１０１）面となるように設けることも
できる。傾斜部２１ｄの露出面に第２主面２１ｂとなす
角度が４５°となる（１０１）面を得るには、塩酸と酢
酸と過酸化水素水との体積比がほぼ１：２：１であるエ
ッチング溶液を用いればよい。このようにすると、傾斜
部２１ｄにスムーズで且つ正確な面方位（１０１）面を
露出させることができる。
【００９８】また、第１の実施形態に示したような第２
主面１１ｂの側部側に傾斜部１１ｃを有する受光素子で
あっても、エッチング溶液に塩酸と酢酸と過酸化水素水
との体積比がほぼ１：２：１であるエッチング溶液を用
いれば、傾斜部１１ｄにスムーズで且つ正確な面方位
（１０１）面を露出させることができることはいうまで
もない。
主面１１ｂの側部側に傾斜部１１ｃを有する受光素子で
あっても、エッチング溶液に塩酸と酢酸と過酸化水素水
との体積比がほぼ１：２：１であるエッチング溶液を用
いれば、傾斜部１１ｄにスムーズで且つ正確な面方位
（１０１）面を露出させることができることはいうまで
もない。
【００９９】なお、第２主面２１ｂ上に第２の実施形態
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
い。
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
い。
【０１００】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１０１】図１２は本発明の第５の実施形態に係る受
光素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構
成を示している。図１２に示すように、ｎ型ＩｎＰから
なる半導体基板３１の第１主面３１ａ上には、低濃度の
ｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層３２及び低濃度のｎ
型ＩｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層３３
が順次形成されている。
光素子であって、ｐｉｎフォトダイオード素子の断面構
成を示している。図１２に示すように、ｎ型ＩｎＰから
なる半導体基板３１の第１主面３１ａ上には、低濃度の
ｎ型ＩｎＧａＡｓからなる光吸収層３２及び低濃度のｎ
型ＩｎＰからなりパッシベーション膜としての窓層３３
が順次形成されている。
【０１０２】窓層３３にはＺｎ等のｐ型不純物が島状に
拡散されてなる拡散領域３３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層３２における拡散領域１３ａの下側が受光
領域３２ａとなり、ｐ型の拡散領域３３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域３２ａ及びｎ型の半導体基板３１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
拡散されてなる拡散領域３３ａが形成されている。従っ
て、光吸収層３２における拡散領域１３ａの下側が受光
領域３２ａとなり、ｐ型の拡散領域３３ａ，低濃度のｎ
型の受光領域３２ａ及びｎ型の半導体基板３１によりｐ
ｉｎ接合が構成されている。
【０１０３】窓層３３における拡散領域３３ａの上には
負電極３４が形成され、半導体基板３１の第２主面３１
ｂには、正電極３５が形成されると共に、露出面が側部
側に位置する側部側傾斜部３１ｃと露出面が中央部側に
位置する中央部側傾斜部３１ｄとがそれぞれ形成されて
いる。
負電極３４が形成され、半導体基板３１の第２主面３１
ｂには、正電極３５が形成されると共に、露出面が側部
側に位置する側部側傾斜部３１ｃと露出面が中央部側に
位置する中央部側傾斜部３１ｄとがそれぞれ形成されて
いる。
【０１０４】外部からの第２主面３１ｂと平行な入射光
５１は、側部側傾斜部３１ｃから半導体基板３１内に屈
折して入射され、この屈折光は中央部側傾斜部３１ｄで
反射され受光領域３２ａに到達する。ここで、半導体基
板３１の第２主面３１ｂは面方位が（００１）面であ
り、図１２に示す断面の面方位は（−１１０）面であ
り、側部側傾斜部３１ｃ及び中央部側傾斜部３１ｄの各
面方位は共に（１１１）面である。
５１は、側部側傾斜部３１ｃから半導体基板３１内に屈
折して入射され、この屈折光は中央部側傾斜部３１ｄで
反射され受光領域３２ａに到達する。ここで、半導体基
板３１の第２主面３１ｂは面方位が（００１）面であ
り、図１２に示す断面の面方位は（−１１０）面であ
り、側部側傾斜部３１ｃ及び中央部側傾斜部３１ｄの各
面方位は共に（１１１）面である。
【０１０５】側部側傾斜部３１ｃ及び中央部側傾斜部３
１ｄの各面方位は（１１１）面であるため、第２主面３
１ｂと５４．７°の角度をなす。この（１１１）面は臭
素とメタノールの混合液、又は臭化水素酸などによるウ
ェットエッチングを行なえば露出させることができる。
１ｄの各面方位は（１１１）面であるため、第２主面３
１ｂと５４．７°の角度をなす。この（１１１）面は臭
素とメタノールの混合液、又は臭化水素酸などによるウ
ェットエッチングを行なえば露出させることができる。
【０１０６】このようにすると、入射光５１の側部側傾
斜部３１ｃにおける屈折光が第２主面３１ｂとなす角度
が２５．７°となり、さらに、中央部側傾斜部３１ｄに
おける反射光の進行方向が第２主面３１ｂの垂直方向か
ら６．３°となる。従って、例えば、半導体基板３１の
厚さが２００μｍの場合には、中央部側傾斜部３１ｄの
入射光５１の反射位置と受光領域３２ａの中心部の主面
方向の距離は２２μｍとなる。このため、入射面（側部
側傾斜部３１ｃ）から受光領域３２ａの中心部までの距
離を短くできるので、受光素子の主面方向のチップサイ
ズを小さくできる。
斜部３１ｃにおける屈折光が第２主面３１ｂとなす角度
が２５．７°となり、さらに、中央部側傾斜部３１ｄに
おける反射光の進行方向が第２主面３１ｂの垂直方向か
ら６．３°となる。従って、例えば、半導体基板３１の
厚さが２００μｍの場合には、中央部側傾斜部３１ｄの
入射光５１の反射位置と受光領域３２ａの中心部の主面
方向の距離は２２μｍとなる。このため、入射面（側部
側傾斜部３１ｃ）から受光領域３２ａの中心部までの距
離を短くできるので、受光素子の主面方向のチップサイ
ズを小さくできる。
【０１０７】なお、側部側傾斜部３１ｃ及び中央部側傾
斜部３１ｄの各面方位を（１１２）面又は（１０１）面
としてもよい。
斜部３１ｄの各面方位を（１１２）面又は（１０１）面
としてもよい。
【０１０８】また、第２主面３１ｂ上に第２の実施形態
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
く、さらには、側部側傾斜部３１ｃ上に第３の実施形態
に示したような開口部１８ａを持つ遮光膜１８を設けて
もよい。
に示したような位置合わせ用マーク１７を設けてもよ
く、さらには、側部側傾斜部３１ｃ上に第３の実施形態
に示したような開口部１８ａを持つ遮光膜１８を設けて
もよい。
【０１０９】
【発明の効果】本発明の第１又は第２の受光素子の製造
方法によると、第２主面に形成する傾斜部の角度を従来
よりも小さくなるように形成するため、入射光が主面方
向に進む距離を短くできるので、主面方向のチップサイ
ズを小さくすることができる。
方法によると、第２主面に形成する傾斜部の角度を従来
よりも小さくなるように形成するため、入射光が主面方
向に進む距離を短くできるので、主面方向のチップサイ
ズを小さくすることができる。
【０１１０】第１の受光素子の製造方法において、半導
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が塩酸と硝酸との体積比がほぼ
５：１から３：１までの混合溶液を用いたウェットエッ
チングを行なう工程を含むと、傾斜部の面方位に第２主
面となす角度が３５．３°で且つ鏡面状の（１１２）面
を確実に得ることができる。
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が塩酸と硝酸との体積比がほぼ
５：１から３：１までの混合溶液を用いたウェットエッ
チングを行なう工程を含むと、傾斜部の面方位に第２主
面となす角度が３５．３°で且つ鏡面状の（１１２）面
を確実に得ることができる。
【０１１１】第２の受光素子の製造方法において、半導
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が、塩酸と酢酸と過酸化水素水
とを含む混合溶液を用いたウェットエッチングを行なう
工程を含むと、傾斜部の面方位に第２主面となす角度が
４５°で且つ鏡面状の（１０１）面を確実に得ることが
できる。
体基板がＩｎＰからなり、第２主面の面方位が（００
１）面であり、マスクパターン形成工程が、マスクパタ
ーンの開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程
を含み、エッチング工程が、塩酸と酢酸と過酸化水素水
とを含む混合溶液を用いたウェットエッチングを行なう
工程を含むと、傾斜部の面方位に第２主面となす角度が
４５°で且つ鏡面状の（１０１）面を確実に得ることが
できる。
【０１１２】本発明の第１の受光素子によると、第２主
面に該第２主面に対して約３５°〜４５°の角度を持つ
傾斜部を有しているため、半導体基板の側部側からの入
射光が半導体基板中で第２主面となす角度が、従来の第
２主面となす角度の５４．７°の場合と比べて確実に大
きくなる。これにより、入射面から受光領域の中心部ま
での距離が短くなるため、入射光が主面方向に進む距離
を短くできるので、主面方向のチップサイズが小さくな
る。
面に該第２主面に対して約３５°〜４５°の角度を持つ
傾斜部を有しているため、半導体基板の側部側からの入
射光が半導体基板中で第２主面となす角度が、従来の第
２主面となす角度の５４．７°の場合と比べて確実に大
きくなる。これにより、入射面から受光領域の中心部ま
での距離が短くなるため、入射光が主面方向に進む距離
を短くできるので、主面方向のチップサイズが小さくな
る。
【０１１３】第１の受光素子において、傾斜部の露出面
が半導体基板の側部側に位置していると、半導体基板の
側部側からの入射光を傾斜部に直接入射して屈折させる
ことができる。
が半導体基板の側部側に位置していると、半導体基板の
側部側からの入射光を傾斜部に直接入射して屈折させる
ことができる。
【０１１４】第１の受光素子において、傾斜部の露出面
が半導体基板における第２主面の中央部側に位置してい
ると、傾斜部の露出面が第２主面と約３５°の角度をな
す場合には、傾斜部で反射した後の入射光の進行方向が
第２主面の垂直方向からの角度が１９．４°となり、従
来の５４．７°の場合とは逆に反射光が入射側から遠ざ
かる方向に進むため、半導体基板の両側部いずれの側か
らでも入射光を入射することができる。
が半導体基板における第２主面の中央部側に位置してい
ると、傾斜部の露出面が第２主面と約３５°の角度をな
す場合には、傾斜部で反射した後の入射光の進行方向が
第２主面の垂直方向からの角度が１９．４°となり、従
来の５４．７°の場合とは逆に反射光が入射側から遠ざ
かる方向に進むため、半導体基板の両側部いずれの側か
らでも入射光を入射することができる。
【０１１５】第１の受光素子において、第２主面の面方
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１１２）面であると、第２主面と傾斜部の露出面とが
なす角度が確実に３５．３°となる。
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１１２）面であると、第２主面と傾斜部の露出面とが
なす角度が確実に３５．３°となる。
【０１１６】第１の受光素子において、第２主面の面方
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１０１）面であると、第２主面と傾斜部の露出面とが
なす角度が確実に４５°となる。
位が（００１）面であり、傾斜部の露出面の面方位が
（１０１）面であると、第２主面と傾斜部の露出面とが
なす角度が確実に４５°となる。
【０１１７】本発明の第２の受光素子によると、第２主
面に設けられた２つの傾斜部の露出面の面方位に（１１
１）面を用いたとしても、側部側からの入射光が側部側
傾斜部で屈折し、さらに、中央部側傾斜部で反射した後
の入射光の進行方向は第２主面の垂直方向からの角度が
６．３°となるため、入射面から受光領域の中心部まで
の距離をより短くできるので、入射光が主面方向に進む
距離を短くできるので、主面方向のチップサイズが小さ
くなる。
面に設けられた２つの傾斜部の露出面の面方位に（１１
１）面を用いたとしても、側部側からの入射光が側部側
傾斜部で屈折し、さらに、中央部側傾斜部で反射した後
の入射光の進行方向は第２主面の垂直方向からの角度が
６．３°となるため、入射面から受光領域の中心部まで
の距離をより短くできるので、入射光が主面方向に進む
距離を短くできるので、主面方向のチップサイズが小さ
くなる。
【０１１８】本発明の第３の受光素子によると、第２主
面に、半導体基板をマウントに実装する際に該マウント
との位置合わせに用いる位置合わせ用マークを有してい
るため、該位置合わせ用マークと受光部とがフォトリソ
グラフィの精度で位置合わせすることができるので、入
射光の位置制御の精度が向上し、入射光の受光部に対す
る結合効率を高めることができる。
面に、半導体基板をマウントに実装する際に該マウント
との位置合わせに用いる位置合わせ用マークを有してい
るため、該位置合わせ用マークと受光部とがフォトリソ
グラフィの精度で位置合わせすることができるので、入
射光の位置制御の精度が向上し、入射光の受光部に対す
る結合効率を高めることができる。
【０１１９】第３の受光素子において、位置合わせ用マ
ークが第２主面をエッチングされてなると、傾斜部のエ
ッチング時に位置合わせ用マークを形成できるので、新
たな工程を追加する必要がない。
ークが第２主面をエッチングされてなると、傾斜部のエ
ッチング時に位置合わせ用マークを形成できるので、新
たな工程を追加する必要がない。
【０１２０】第３の受光素子が半導体基板の第２主面に
形成された電極をさらに備え、位置合わせ用マークが電
極と同一の部材からなると、第２主面の電極形成時に位
置合わせ用マークを形成できるので、新たな工程を追加
する必要がない。
形成された電極をさらに備え、位置合わせ用マークが電
極と同一の部材からなると、第２主面の電極形成時に位
置合わせ用マークを形成できるので、新たな工程を追加
する必要がない。
【０１２１】本発明の第４の受光素子によると、受光部
に入射する入射光のみを通過させる開口部を持つ遮光膜
を有しているため、入射光の第２主面に対する垂直方向
の屈折角を正確に制御できるので、受光部以外の半導体
層（光吸収層）に入射光が到達することを防止でき、そ
の結果、テールカレントを防止することができる。
に入射する入射光のみを通過させる開口部を持つ遮光膜
を有しているため、入射光の第２主面に対する垂直方向
の屈折角を正確に制御できるので、受光部以外の半導体
層（光吸収層）に入射光が到達することを防止でき、そ
の結果、テールカレントを防止することができる。
【０１２２】第４の受光素子が半導体基板の第２主面に
形成された電極をさらに備え、遮光膜が電極と同一の部
材からなると、第２主面の電極形成時に遮光膜を形成で
きるので、新たな工程を追加する必要がない。
形成された電極をさらに備え、遮光膜が電極と同一の部
材からなると、第２主面の電極形成時に遮光膜を形成で
きるので、新たな工程を追加する必要がない。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る受光素子を示す
構成断面図である。
構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施形態に係
る受光素子の製造方法の工程順の構成断面図である。
る受光素子の製造方法の工程順の構成断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る受光素子の製造
方法において、塩酸のみを含むエッチング溶液を用いた
場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の顕微鏡写真であっ
て、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示し、（ｂ）は２つ
の傾斜部のうちの一方の露出面の垂直方向からの傾斜部
の平面の様子を示している。
方法において、塩酸のみを含むエッチング溶液を用いた
場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の顕微鏡写真であっ
て、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示し、（ｂ）は２つ
の傾斜部のうちの一方の露出面の垂直方向からの傾斜部
の平面の様子を示している。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る受光素子の製造
方法において、塩酸と硝酸との体積比が５：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
方法において、塩酸と硝酸との体積比が５：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る受光素子の製造
方法において、塩酸と硝酸との体積比が４：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
方法において、塩酸と硝酸との体積比が４：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る受光素子の製造
方法において、塩酸と硝酸との体積比が３：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
方法において、塩酸と硝酸との体積比が３：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る受光素子の製造
方法において、塩酸と硝酸との体積比が２：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
方法において、塩酸と硝酸との体積比が２：１のエッチ
ング溶液を用いた場合の断面Ｖ字形状の２つの傾斜部の
顕微鏡写真であって、（ａ）は傾斜部の断面の様子を示
し、（ｂ）は２つの傾斜部のうちの一方の露出面の垂直
方向からの傾斜部の平面の様子を示している。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る受光素子を示す
底面図である。
底面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る受光素子を示す
底面図である。
底面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る受光素子を示
す構成断面図である。
す構成断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第４の実施形態に
係る受光素子の製造方法の工程順の構成断面図である。
係る受光素子の製造方法の工程順の構成断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る受光素子を示
す構成断面図である。
す構成断面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は従来の側面入射型のｐｉ
ｎフォトダイオード素子を示す構成断面図である。
ｎフォトダイオード素子を示す構成断面図である。
１１ 半導体基板（ＩｎＰ） １１ａ 第１主面 １１ｂ 第２主面 １１ｃ 傾斜部 １２ 光吸収層 １２ａ 受光領域（受光部） １３ 窓層 １３ａ 拡散領域 １４ 負電極 １５ 正電極 １６ エッチングマスク １７ 位置合わせ用マーク １８ 遮光膜 １８ａ 開口部 ２１ 半導体基板（ＩｎＰ） ２１ａ 第１主面 ２１ｂ 第２主面 ２１ｄ 傾斜部 ２１ｅ 傾斜部 ２２ 光吸収層 ２２ａ 受光領域（受光部） ２３ 窓層 ２３ａ 拡散領域 ２４ 負電極 ２５ 正電極 ２６ エッチングマスク ３１ 半導体基板（ＩｎＰ） ３１ａ 第１主面 ３１ｂ 第２主面 ３１ｃ 側部側傾斜部 ３１ｄ 中央部側傾斜部 ３２ 光吸収層 ３２ａ 受光領域（受光部） ３３ 窓層 ３３ａ 拡散領域 ３４ 負電極 ３５ 正電極 ５１ 入射光
Claims (18)
- 【請求項１】 半導体基板の第１主面の上に受光部を形
成する受光部形成工程と、 前記半導体基板の前記第１主面と反対側の面である第２
主面の上にマスクパターンを形成するマスクパターン形
成工程と、 前記マスクパターンを用いて前記第２主面に対してエッ
チングを行なうことにより、前記第２主面に対して約３
５°の角度を持つ傾斜部を形成するエッチング工程とを
備えていることを特徴とする受光素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記半導体基板はインジウムリンからな
り、 前記第２主面の面方位は（００１）面であり、 前記マスクパターン形成工程は、前記マスクパターンの
開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程を含
み、 前記エッチング工程は、塩酸と硝酸との体積比がほぼ
５：１から３：１までの混合溶液を用いたウェットエッ
チングを行なう工程を含むことを特徴とする請求項１に
記載の受光素子の製造方法。 - 【請求項３】 半導体基板の第１主面の上に受光部を形
成する受光部形成工程と、 前記半導体基板の前記第１主面と反対側の面である第２
主面の上にマスクパターンを形成するマスクパターン形
成工程と、 前記マスクパターンを用いて前記第２主面に対してエッ
チングを行なうことにより、前記第２主面に対して約４
５°の角度を持つ傾斜部を形成するエッチング工程とを
備えていることを特徴とする受光素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記半導体基板はインジウムリンからな
り、 前記第２主面の面方位は（００１）面であり、 前記マスクパターン形成工程は、前記マスクパターンの
開口部の方向をほぼ［−１１０］方向とする工程を含
み、 前記エッチング工程は、塩酸と酢酸と過酸化水素水とを
含む混合溶液を用いたウェットエッチングを行なう工程
を含むことを特徴とする請求項３に記載の受光素子の製
造方法。 - 【請求項５】 半導体基板と、 前記半導体基板の第１主面の上に形成された受光部とを
備え、 前記半導体基板は、 前記第１主面と反対側の面である第２主面が削られるこ
とにより露出し、露出面が前記第２主面に対して約３５
°〜４５°の角度を持つ傾斜部を有し、 前記受光部は、 前記半導体基板の側部側からの入射光を該入射光が前記
傾斜部で屈折又は反射することにより受光することを特
徴とする受光素子。 - 【請求項６】 前記傾斜部は、前記露出面が前記半導体
基板の前記側部側に位置していることを特徴とする請求
項５に記載の受光素子。 - 【請求項７】 前記傾斜部は、前記露出面が前記半導体
基板における前記第２主面の中央部側に位置しているこ
とを特徴とする請求項５に記載の受光素子。 - 【請求項８】 前記第２主面の面方位は（００１）面で
あり、 前記傾斜部の露出面の面方位は（１１２）面であること
を特徴とする請求項５に記載の受光素子。 - 【請求項９】 前記第２主面の面方位は（００１）面で
あり、 前記傾斜部の露出面の面方位は（１０１）面であること
を特徴とする請求項５に記載の受光素子。 - 【請求項１０】 半導体基板と、 前記半導体基板の第１主面の上に形成された受光部とを
備え、 前記半導体基板は、 前記第１主面と反対側の面である第２主面が削られるこ
とにより露出し、露出面が前記第２主面の側部側に位置
する側部側傾斜部と、露出面が前記第２主面の中央部側
に位置する中央部側傾斜部とを有し、 前記受光部は、 前記半導体基板の側部側からの入射光を該入射光が前記
側部側傾斜部で屈折し且つ前記中央部側傾斜部で反射す
ることにより受光することを特徴とする受光素子。 - 【請求項１１】 前記第２主面の面方位は（００１）面
であり、 前記側部側傾斜部及び中央部側傾斜部の各露出面の面方
位は（１１２）面であることを特徴とする請求項１０に
記載の受光素子。 - 【請求項１２】 前記第２主面の面方位は（００１）面
であり、 前記側部側傾斜部及び中央部側傾斜部の各露出面の面方
位は（１０１）面であることを特徴とする請求項１０に
記載の受光素子。 - 【請求項１３】 前記第２主面の面方位は（００１）面
であり、 前記側部側傾斜部及び中央部側傾斜部の各露出面の面方
位は（１１１）面であることを特徴とする請求項１０に
記載の受光素子。 - 【請求項１４】 半導体基板と、 前記半導体基板の第１主面上に形成された受光部とを備
え、 前記半導体基板は、 前記第１主面と反対側の面である第２主面が削られてな
る傾斜部と、 前記第２主面に形成され、前記半導体基板をマウントに
実装する際に実装されるマウントとの位置合わせに用い
る位置合わせ用マークとを有し、 前記受光部は、 前記半導体基板の側部側からの入射光を該入射光が前記
傾斜部で屈折又は反射することにより受光することを特
徴とする受光素子。 - 【請求項１５】 前記位置合わせ用マークは、前記第２
主面がエッチングされてなることを特徴とする請求項１
４に記載の受光素子。 - 【請求項１６】 前記半導体基板の前記第２主面に形成
された電極をさらに備え、 前記位置合わせ用マークは前記電極と同一の部材からな
ることを特徴とする請求項１４に記載の受光素子。 - 【請求項１７】 半導体基板と、 前記半導体基板の第１主面上に形成された受光部とを備
え、 前記半導体基板は、 前記第１主面と反対側の面である第２主面が削られてな
る傾斜部と、 前記傾斜部に形成され、前記半導体基板の側部側からの
入射光の一部を通過させる開口部を持つ遮光膜とを有
し、 前記受光部は、 前記入射光を前記入射光の一部が前記傾斜部で屈折又は
反射することにより受光することを特徴とする受光素
子。 - 【請求項１８】 前記半導体基板の前記第２主面に形成
された電極をさらに備え、 前記遮光膜は前記電極と同一の部材からなることを特徴
とする請求項１７に記載の受光素子。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP10124101A JPH11307806A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 受光素子及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP10124101A JPH11307806A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 受光素子及びその製造方法 |
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|---|---|
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