JPH1168144A

JPH1168144A - 受光素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1168144A
Application number: JP9229219A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Matsuda; 賢一松田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-09
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JP3674255B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速の光応答をする受光素子において本来の
光電流よりも非常に遅い応答をする光電流成分（テール
カレント）を低減した受光素子を実現する。【解決手段】ｎ型ＩｎＰ半導体基板１０１上に低濃度
ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１０２および低濃度ｎ型Ｉｎ
Ｐ窓層１０３が順次積層されている。窓層１０３には島
状にＺｎ等のｐ不純物が拡散された拡散領域１０４が形
成されており、拡散領域１０４上にはリング状の負電極
１０５が形成されている。一方、拡散領域１０４外の窓
層１０３上には絶縁膜１０６が堆積されており、絶縁膜
１０６上のパッド１０７と負電極１０５は配線１０８に
よって接続されている。さらに、拡散領域１０４を取り
囲んで、配線１０８とは重ならないように絶縁膜１０６
上に遮光膜１０９が形成されている。ここで、パッド１
０７と配線１０８と遮光膜１０９は同時に蒸着された金
属薄膜をパターニングしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速の光応答をす
る受光素子において本来の光電流よりも非常に遅い応答
をする光電流成分（テールカレント）を低減した受光素
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在広く用いられている高速の受光素子
として、シリコンあるいは化合物半導体を材料とするｐ
ｉｎフォトダイオードがある。一般のｐｉｎフォトダイ
オードでは、高濃度のｎ型半導体基板上に低濃度のｎ型
半導体を結晶成長し、この低濃度のｎ型半導体の途中ま
でｐ型不純物を拡散して島状の拡散領域を形成してい
る。特にＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ等の化合物半導体を用い
たｐｉｎフォトダイオードでは、低濃度のｎ型半導体を
２層に分け、半導体基板側に禁制帯幅の小さい光吸収
層、その上に禁制帯幅の大きい窓層を形成して、窓層に
ｐ型不純物を拡散する。このｐ型拡散領域の下にある光
吸収層が、入射光に応じて光電流を発生する受光部とし
て機能する。より具体的には、ｐ型拡散領域の下にある
低濃度ｎ型半導体層で光励起された電子−正孔対が電界
によって分離され、電子が高濃度ｎ型半導体基板に、正
孔がｐ型拡散領域に到達することで光電流となる。

【０００３】一方、受光部以外に光が入射した場合にも
低濃度ｎ型半導体層で電子−正孔対は発生するが、ここ
には電界が存在しないので正孔は拡散によって移動して
いく。低濃度ｎ型半導体層中の正孔の寿命時間は長いの
で、長時間拡散した後ｐ型拡散領域に到達する正孔も存
在する。このとき発生する光電流は、本来の受光部で発
生する光電流よりも非常に遅い応答をすることになる。
この非常に応答の遅い光電流成分はテールカレントと呼
ばれ、受光素子の用途によっては大きな問題となる。

【０００４】以上述べたように、テールカレントの原因
は受光部以外の領域で電子−正孔対が発生することにあ
るので、その対策としては金属薄膜等の遮光膜で受光部
以外の領域を覆うということが考えられる。これはシリ
コンｐｉｎフォトダイオードでは一般に用いられている
技術であるが、化合物半導体のｐｉｎフォトダイオード
にも同様の遮光膜を導入することが考案されている。こ
の技術は、例えば特開平３−２７６７６９号公報に開示
されており、その構成を図４に示す。

【０００５】ｎ型ＩｎＰ基板４０１上にｎ型ＩｎＰバッ
ファ層４０２、ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層４０３、ｎ型
ＩｎＰ窓層４０４がこの順序で積層して形成されてい
る。また、基板４０１裏面には正電極４０５が形成され
ている。窓層４０４の一部にはｐ型不純物を拡散した拡
散領域４０６が形成され、拡散領域４０６を形成後に半
絶縁性ＩｎＰキャップ層４０７が結晶成長される。キャ
ップ層４０７には貫通孔が形成され、そこにｐ型ＩｎＧ
ａＡｓ導電性埋込み部４０８が結晶成長される。

【０００６】導電性埋込み部４０８に引き続いて結晶成
長されたｐ型ＩｎＧａＡｓによってキャップ層４０７上
に配線層４０９およびワイヤボンディング部４１０が形
成される。配線層４０９と露出したキャップ層４０７上
にはＳｉＮ等の絶縁膜４１１が形成される。最後にＴｉ
／Ａｕ等の金属薄膜を蒸着・パターニングして、ワイヤ
ボンディング部４１０上にはパッド４１２を形成し、絶
縁膜４１１上には遮光膜４１３を形成する。本従来例で
は、受光領域４１４以外の領域は、基本的に金属薄膜で
覆われた構造となるので、テールカレントが低減され
る。また、半絶縁性ＩｎＰキャップ層４０７は、配線層
４０９およびワイヤボンディング部４１０と、窓層４０
４の間の層間容量を低減するためのものである。

【０００７】テールカレントを低減する第２の方法とし
て、受光部以外の領域にもｐ型不純物を拡散するという
ものがある。この構成は、例えばY. Kuhara他 "Charact
erization and theoretical analysis of second-order
intermodulation distortion of InGaAs/InP p-i-n ph
otodiode modules for fiber-optic CATV"、ジャーナル
・オブ・ライトウェーヴ・テクノロジ（Journal of Lig
htwave Technology）誌、１５巻（１９９７年）、６３
６頁〜６４１頁に開示されている。これを図５に示す
が、ｎ型ＩｎＰ基板５０１上にｎ型ＩｎＰバッファ層５
０２、ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層５０３、ｎ型ＩｎＰ窓
層５０４が結晶成長されている。窓層５０４のうち、島
状拡散領域５０５とこれを取り囲む外部拡散領域５０６
にはＺｎが拡散され、ｐ型となっている。島状拡散領域
５０５の上には負電極５０７がリング状に形成され、基
板５０１の裏面には正電極５０８が形成されている。負
電極５０７の内側の窓層５０４上には反射防止膜５０９
が堆積されており、外側には保護膜５１０が堆積されて
いる。島状拡散領域５０５の下の光吸収層５０３が受光
部となるが、外部拡散領域５０６の下の光吸収層５０３
で発生した正孔は外部拡散領域に吸い込まれるので、テ
ールカレントの原因となることはない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】テールカレントを低減
するために金属遮光膜を使うという方法に関しては、図
４に示す構造ではワイヤボンディング部・配線層とパッ
ド・遮光膜に別々の薄膜を用いており、製造工程が複雑
になるという課題がある。これについては、パッド・配
線・遮光膜を同一の金属薄膜で形成することも可能であ
るが、より一般的な課題としてパッドと遮光膜がワイヤ
ボンディング時にショートするという点がある。一般
に、ｐｉｎフォトダイオードを高速動作させるためには
素子容量の低減が必要であり、パッドの面積はできるだ
け小さくする方が望ましい。

【０００９】また、遮光効果を高めるためには、遮光膜
とパッド・配線の間隙を小さくする必要がある。ところ
が、パッド面積が小さく、パッドと遮光膜の間隙が小さ
い場合には、パッドにワイヤをボンディングする際のワ
イヤ先端のつぶれが遮光膜に達し、パッドと遮光膜がシ
ョートしてしまう危険性が高くなる。ワイヤボンディン
グではなく、フリップチップボンディングでｐｉｎフォ
トダイオードを実装する場合にも、フォトダイオードチ
ップと配線基板の位置ずれで同様の問題が生じる。

【００１０】また、パッド・配線と遮光膜に同一の金属
薄膜を用いた場合、製造上の課題もある。一般に、化合
物半導体プロセスで金属薄膜のパターン形成を行う場
合、フォトレジストでパターン形成した半導体基板全面
に金属薄膜を蒸着し、この後フォトレジストを溶媒中に
溶融させてその上の金属薄膜を除去する、いわゆるリフ
トオフ法が用いられることが多い。しかし、リフトオフ
で狭い間隙のあるパターンを形成するのは容易ではな
く、間隙に金属薄膜が残存する可能性が高い。すなわ
ち、遮光効果を高めるためにパッド・配線と遮光膜の間
隙を小さくすると、製造歩留りが低下するという課題が
ある。

【００１１】一方、受光部以外の領域にもｐ型不純物を
拡散するという方法では、島状拡散領域と外部拡散領域
の間に一定の間隔を設ける必要があり、ここに入射した
光によってテールカレントを生じるという課題がある。
島状拡散領域と外部拡散領域は同じｐ型なので、両者か
ら低濃度ｎ型の窓層に対して伸びる空乏層がつながると
電気的にショート状態となる。また、空乏層が完全につ
ながらなくても、半導体表面にチャンネルが形成されて
リーク電流が流れるという現象も発生するので、島状拡
散領域と外部拡散領域は２０μｍ程度離す必要がある。
島状拡散領域と外部拡散領域の間の光吸収層で生成され
た正孔はテールカレントの原因となるので、この外部拡
散領域によってテールカレントの低減はできてもテール
カレントを完全に無くすことはできない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために以下のように受光素子を構成あるいは製造
する。

【００１３】第１の構成は、半導体基板と、前記半導体
基板上に順次積層された光吸収層および窓層と、前記窓
層に島状に形成された拡散領域と、前記拡散領域上に形
成された負電極と、前記窓層上に形成された絶縁膜と、
前記拡散領域以外の前記絶縁膜上に形成されたパッド
と、前記負電極と前記パッドを接続する前記絶縁膜上に
形成された配線と、前記拡散領域を取り囲んで前記配線
とは重ならないように前記絶縁膜上に形成された遮光膜
とを有する。ここで、パッドと配線と遮光膜が同一の金
属薄膜によって形成されており、前記配線と前記遮光膜
の間隙は拡散領域の近傍では５μｍ以下であり、前記パ
ッドと前記遮光膜の間隔は２０μｍ以上であってもよ
い。

【００１４】本構成の要点は、拡散領域上の負電極とこ
れと離れた位置にあるパッドを配線によって接続し、拡
散領域を取り囲んで形成された遮光膜と配線の間隙は極
力小さくするのに対し、パッドと遮光膜の間隔は大きく
するという点にある。遮光膜と配線の間隙を５μｍ以下
と小さくすれば、十分な遮光効果が得られる。一方、パ
ッドは本来の受光部（拡散領域）から離れた位置にある
ので、遮光膜との間隔を小さくする必要はない。パッド
と遮光膜の間隔を２０μｍ以上と大きくすれば、ワイヤ
ボンディング時あるいはフリップチップボンディング時
にパッドと遮光膜がショートすることはない。

【００１５】第２の構成は、半導体基板と、前記半導体
基板上に順次積層された光吸収層および窓層と、前記窓
層に形成された概ね円形の受光拡散領域と、前記受光拡
散領域と接して形成された前記受光拡散領域よりも面積
の小さい付加拡散領域と、前記付加拡散領域上に形成さ
れた負電極と、前記窓層上に形成された絶縁膜と、前記
受光拡散領域および前記付加拡散領域以外の前記絶縁膜
上に形成されたパッドと、前記負電極と前記パッドを接
続する前記絶縁膜上に形成された配線と、前記受光拡散
領域および前記付加拡散領域を取り囲んで前記配線とは
重ならないように前記絶縁膜上に形成された遮光膜とを
有する。ここで、パッドと配線と遮光膜が同一の金属薄
膜によって形成されており、前記配線と前記遮光膜の間
隙は拡散領域の近傍では５μｍ以下であり、前記パッド
と前記遮光膜の間隔は２０μｍ以上であってもよい。

【００１６】本構成は、基本的には第１の構成と同じで
あるが、拡散領域を受光拡散領域と付加拡散領域に分け
た点に特徴がある。受光拡散領域は概ね円形であり、本
来の受光部として機能する。一方、付加拡散領域は絶縁
膜上の配線パターンと受光拡散領域の間に間隔を空ける
ために設けている。第１の構成では、拡散領域から窓層
および光吸収層に水平に広がる空乏層に重なるように遮
光膜を形成することで、この部分でのテールカレントの
発生を完全に抑圧できる。ただ、配線を絶縁膜上に引き
出す部分では、遮光膜と配線の間にわずかに隙間ができ
るので、この部分でテールカレントが発生する。このテ
ールカレントは遮光膜を用いない場合に比べるとはるか
に小さく、実用上問題とならない場合も多いが、第２の
構成ではさらにテールカレントを低減できる。第２の構
成は、受光拡散領域からパッド側に突き出す形で付加拡
散領域を形成し、この部分から配線を絶縁膜上に引き出
す。入射光は基本的に受光部に位置合せされるので、ビ
ーム広がり、位置ずれ、散乱等で入射光が受光部外に照
射される場合も、一般に受光部から離れるほどその光量
は小さくなると考えられる。従って、配線を絶縁膜上に
引き出す部分を受光部から離すことで、テールカレント
をさらに低減することができる。

【００１７】上記第１および第２の構成の製造方法とし
て、半導体基板上に光吸収層および窓層を順次結晶成長
する工程と、前記窓層に島状に不純物を拡散して拡散領
域を形成する工程と、前記窓層上に第１の絶縁膜を堆積
する工程と、前記第１の絶縁膜をエッチングして前記拡
散領域上に開口部を形成する工程と、前記第１の絶縁膜
および前記開口部上に第２の絶縁膜を堆積する工程と、
前記第２の絶縁膜上にフォトレジストを塗布してパター
ニングする工程と、前記フォトレジストをマスクとして
前記第２の絶縁膜をエッチングする工程と、金属薄膜を
蒸着する工程と、前記フォトレジストによって前記金属
薄膜をリフトオフする工程とを用いる。ここで、拡散領
域上にある負電極と、前記拡散領域以外の第１の絶縁膜
上にあるパッドと、前記負電極と前記パッドを接続する
前記第１の絶縁膜上にある配線と、前記拡散領域を取り
囲む前記配線とは重ならない前記第１の絶縁膜上にある
遮光膜とを金属薄膜をリフトオフする工程によって一括
形成してもよい。

【００１８】本製造方法の要点は、パッド・配線と窓層
の間を電気的に絶縁するとともに、その層間容量を低減
するための第１の絶縁膜の他に、リフトオフ時にスペー
サとして機能する第２の絶縁膜を用いるということにあ
る。フォトレジストのみで金属薄膜をリフトオフしよう
とすると、特に金属薄膜の主成分がＡｕである場合には
フォトレジストが完全に金属で覆われてしまい、狭い間
隙をリフトオフできない。これに対して、第２の絶縁膜
上にフォトレジストパターンを形成し、これをマスクに
して第２の絶縁膜をエッチングした後に金属薄膜を蒸着
すると、第２の絶縁膜とフォトレジストの界面で金属薄
膜の段切れが生じ、狭い間隙でも容易にリフトオフする
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図１から図３を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１（Ａ）は受光素子の
断面図、（Ｂ）はその平面図である。ｎ型ＩｎＰ半導体
基板１０１上に低濃度ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層１０２
および低濃度ｎ型ＩｎＰ窓層１０３が順次積層されてい
る。窓層１０３には島状にＺｎ等のｐ不純物が拡散され
た拡散領域１０４が形成されており、拡散領域１０４上
には一部が欠けたリング状の負電極１０５が形成されて
いる。負電極１０５を完全なリングとせず、一部を欠け
させておくのは、実施の形態３で述べる製造方法におい
て、負電極１０５の内側の金属薄膜のリフトオフを容易
にするためである。

【００２１】一方、拡散領域１０４外の窓層１０３上に
は例えば厚さ３０ｎｍのＳｉＮと厚さ５００ｎｍのＳｉ
Ｏ２を積層した絶縁膜１０６が堆積されている。ここ
で、ＳｉＮは受光素子の暗電流を低減するパッシベーシ
ョン効果があり、ＳｉＯ２はＳｉＮよりも誘電率が低い
ので層間容量を低減する効果がある。絶縁膜１０６上に
はパッド１０７が形成され、負電極１０５とパッド１０
７は絶縁膜１０６上に形成された配線１０８によって接
続されている。さらに、拡散領域１０４を取り囲んで、
配線１０８とは重ならないように絶縁膜１０６上に遮光
膜１０９が形成されている。ここで、パッド１０７と配
線１０８と遮光膜１０９は同時に蒸着されたＴｉ／Ｐｔ
／Ａｕ等の金属薄膜をパターニングしたものである。

【００２２】さらに、負電極１０５も同じ金属薄膜で形
成してもよい。ここで、配線１０８と遮光膜１０９の間
隙は拡散領域１０４の近傍では５μｍ以下とし、パッド
１０７と遮光膜１０９の間隔は２０μｍ以上とすること
が望ましい。また、半導体基板１０１の裏面には正電極
１１０が蒸着されている。

【００２３】本受光素子では、拡散領域１０４上の負電
極１０５と、これと離れた位置にあるパッド１０７を配
線１０８によって接続し、拡散領域１０４を取り囲んで
形成された遮光膜１０９と配線１０８の間隙は極力小さ
くするのに対し、パッド１０７と遮光膜１０９の間隔は
大きくしている。遮光膜１０９と配線１０８の間隙を５
μｍ以下と小さくすれば、十分な遮光効果が得られる。
一方、パッド１０７は本来の受光部（拡散領域１０４）
から離れた位置にあるので、遮光膜１０９との間隔を小
さくする必要はない。パッド１０７と遮光膜１０９の間
隔を２０μｍ以上と大きくすれば、ワイヤボンディング
時あるいはフリップチップボンディング時にパッド１０
７と遮光膜１０９がショートすることはない。

【００２４】（実施の形態２）図２（Ａ）は受光素子の
断面図、（Ｂ）はその平面図である。ｎ型ＩｎＰ半導体
基板２０１上に低濃度ｎ型ＩｎＧａＡｓ光吸収層２０２
および低濃度ｎ型ＩｎＰ窓層２０３が順次積層されてい
る。窓層２０３には島状にＺｎ等のｐ不純物が拡散さ
れ、概ね円形の受光拡散領域２０４と、これと接する受
光拡散領域２０４よりも面積の小さい付加拡散領域２０
５が形成されている。付加拡散領域２０５上には円形の
負電極２０６が形成されている。

【００２５】一方、受光拡散領域２０４および付加拡散
領域２０５外の窓層２０３上には例えば厚さ３０ｎｍの
ＳｉＮと厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２を積層した絶縁膜２
０７が堆積されている。絶縁膜２０７上にはパッド２０
８が形成され、負電極２０６とパッド２０８は絶縁膜２
０７上に形成された配線２０９によって接続されてい
る。さらに、受光拡散領域２０４および付加拡散領域２
０５を取り囲んで、配線２０９とは重ならないように絶
縁膜２０７上に遮光膜２１０が形成されている。ここ
で、パッド２０８と配線２０９と遮光膜２１０は同時に
蒸着されたＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ等の金属薄膜をパターニン
グしたものである。

【００２６】さらに、負電極２０６も同じ金属薄膜で形
成してもよい。ここで、配線２０９と遮光膜２１０の間
隙は付加拡散領域２０５の近傍では５μｍ以下とし、パ
ッド２０８と遮光膜２１０の間隔は２０μｍ以上とする
ことが望ましい。また、半導体基板２０１の裏面には正
電極２１１が蒸着されている。

【００２７】本受光素子は、基本構成は実施の形態１の
受光素子と同じであるが、拡散領域を受光拡散領域２０
４と付加拡散領域２０５に分けた点に特徴がある。受光
拡散領域２０４は概ね円形であり、本来の受光部として
機能する。一方、付加拡散領域２０５は絶縁膜２０７上
の配線２０９と受光拡散領域２０４の間に間隔を空ける
ために設けている。実施の形態１の受光素子では、拡散
領域１０４から窓層１０３および光吸収層１０２に水平
に広がる空乏層に重なるように遮光膜１０９を形成する
ことで、この部分でのテールカレントの発生を完全に抑
圧できる。ただ、配線１０８を絶縁膜１０６上に引き出
す部分では、遮光膜１０９と配線１０８の間にわずかに
隙間ができるので、この部分でテールカレントが発生す
る。このテールカレントは遮光膜１０９を用いない場合
に比べるとはるかに小さく、実用上問題とならない場合
も多いが、実施の形態２の受光素子ではさらにテールカ
レントを低減できる。

【００２８】この受光素子では、受光拡散領域２０４か
らパッド２０８側に突き出す形で付加拡散領域２０５を
形成し、この部分から配線２０９を絶縁膜２０７上に引
き出す。入射光は基本的に受光部に位置合せされるの
で、ビーム広がり、位置ずれ、散乱等で入射光が受光部
外に照射される場合も、一般に受光部から離れるほどそ
の光量は小さくなると考えられる。従って、配線２０８
を絶縁膜２０７上に引き出す部分を受光部から離すこと
で、テールカレントをさらに低減することができる。

【００２９】（実施の形態３）図３（Ａ）〜（Ｄ）は、
実施の形態１に示した受光素子の製造方法を示す断面図
である。まず、図３（Ａ）に示すように半導体基板３０
１上に光吸収層３０２および窓層を順次結晶成長し、窓
層３０３に島状に不純物を拡散して拡散領域３０４を形
成する。次に、図３（Ｂ）のように窓層３０３上に第１
の絶縁膜３０５を堆積後、これをエッチングして拡散領
域３０４上に開口部を形成するする。さらに、第１の絶
縁膜３０５およびその開口部上に第２の絶縁膜３０６を
堆積する。第１の絶縁膜３０５としては、例えば厚さ３
０ｎｍのＳｉＮと厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２の積層膜を
用い、第２の絶縁膜３０６としては厚さ２００ｎｍ前後
のＳｉＮを用いる。この後、図３（Ｃ）のように第２の
絶縁膜３０６上にフォトレジスト３０７を塗布してパタ
ーニングし、このフォトレジスト３０７をマスクとして
第２の絶縁膜３０６をエッチングする。最後に、図３
（Ｄ）のように金属薄膜３０８を蒸着し、フォトレジス
ト３０７によって金属薄膜３０８をリフトオフする。

【００３０】この金属薄膜３０８によって、拡散領域３
０４上の負電極３０９、拡散領域３０４以外の第１の絶
縁膜３０５上にあるパッド３１０、負電極３０９とパッ
ド３１０を接続する第１の絶縁膜３０５上にある配線３
１１、および拡散領域３０４を取り囲む配線３１１とは
重ならない遮光膜３１２とが一括形成される。図１に示
した受光素子と同じ構造にするためには第２の絶縁膜３
０６を除去する必要があるが、第２の絶縁膜３０６をそ
のまま残して反射防止膜として用いることもできる。こ
の場合は、第２の絶縁膜の厚さを光学長が受光波長の４
分の１となるようにしておく。

【００３１】本製造方法では、パッド３１０・配線３１
１と窓層３０３の間を電気的に絶縁するとともに、その
層間容量を低減するための第１の絶縁膜３０５の他に、
リフトオフ時にスペーサとして機能する第２の絶縁膜３
０６を用いるということにある。フォトレジスト３０７
のみで金属薄膜３０８をリフトオフしようとすると、特
に金属薄膜の主成分がＡｕである場合にはフォトレジス
ト３０７が完全に金属で覆われてしまい、狭い間隙をリ
フトオフできない。これに対して、第２の絶縁膜３０６
上にフォトレジスト３０７でパターンを形成し、これを
マスクにして第２の絶縁膜３０６をエッチングした後に
金属薄膜３０８を蒸着すると、第２の絶縁膜３０６とフ
ォトレジスト３０７の界面で金属薄膜３０８の段切れが
生じ、狭い間隙でも容易にリフトオフすることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、遮光膜によってテール
カレントを低減するｐｉｎフォトダイオードに対して、
ワイヤボンディングあるいはフリップチップボンディン
グの際にパッドと遮光膜がショートすることのない受光
素子を実現できる。

【００３３】また、パッド・配線と遮光膜を同一の金属
薄膜で形成する構造で、テールカレントを大幅に低減す
ることができる。

【００３４】さらに、本発明の受光素子の製造方法によ
れば、パッド・配線と遮光膜を同一の金属薄膜のリフト
オフで形成する際に、狭い間隙のあるパターンの形成が
容易になり、製造歩留りが高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の受光素子の断面図およ
び平面図

【図２】本発明の実施の形態２の受光素子の断面図およ
び平面図

【図３】本発明の実施の形態３の受光素子の製造方法を
示す断面図

【図４】従来の受光素子の断面図および平面図

【図５】従来の受光素子の断面図

【符号の説明】

１０１半導体基板１０２光吸収層１０３窓層１０４拡散領域１０５負電極１０６絶縁膜１０７パッド１０８配線１０９遮光膜２０１半導体基板２０２光吸収層２０３窓層２０４受光拡散領域２０５付加拡散領域２０６負電極２０７絶縁膜２０８パッド２０９配線２１０遮光膜３０１半導体基板３０２光吸収層３０３窓層３０４拡散領域３０５第１の絶縁膜３０６第２の絶縁膜３０７フォトレジスト３０８金属薄膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板と、前記半導体基板上に順次
積層された光吸収層および窓層と、前記窓層に島状に形
成された拡散領域と、前記拡散領域上に形成された負電
極と、前記窓層上に形成された絶縁膜と、前記拡散領域
以外の前記絶縁膜上に形成されたパッドと、前記負電極
と前記パッドを接続する前記絶縁膜上に形成された配線
と、前記拡散領域を取り囲んで前記配線とは重ならない
ように前記絶縁膜上に形成された遮光膜とを有すること
を特徴とする受光素子。
【請求項２】パッドと配線と遮光膜が同一の金属薄膜
によって形成されており、前記配線と前記遮光膜の間隙
は拡散領域の近傍では５μｍ以下であり、前記パッドと
前記遮光膜の間隔は２０μｍ以上であることを特徴とす
る請求項１記載の受光素子。
【請求項３】半導体基板と、前記半導体基板上に順次
積層された光吸収層および窓層と、前記窓層に形成され
た概ね円形の受光拡散領域と、前記受光拡散領域と接し
て形成された前記受光拡散領域よりも面積の小さい付加
拡散領域と、前記付加拡散領域上に形成された負電極
と、前記窓層上に形成された絶縁膜と、前記受光拡散領
域および前記付加拡散領域以外の前記絶縁膜上に形成さ
れたパッドと、前記負電極と前記パッドを接続する前記
絶縁膜上に形成された配線と、前記受光拡散領域および
前記付加拡散領域を取り囲んで前記配線とは重ならない
ように前記絶縁膜上に形成された遮光膜とを有すること
を特徴とする受光素子。
【請求項４】パッドと配線と遮光膜が同一の金属薄膜
によって形成されており、前記配線と前記遮光膜の間隙
は付加拡散領域の近傍では５μｍ以下であり、前記パッ
ドと前記遮光膜の間隔は２０μｍ以上であることを特徴
とする請求項３記載の受光素子。
【請求項５】半導体基板上に光吸収層および窓層を順
次結晶成長する工程と、前記窓層に島状に不純物を拡散
して拡散領域を形成する工程と、前記窓層上に第１の絶
縁膜を堆積する工程と、前記第１の絶縁膜をエッチング
して前記拡散領域上に開口部を形成する工程と、前記第
１の絶縁膜および前記開口部上に第２の絶縁膜を堆積す
る工程と、前記第２の絶縁膜上にフォトレジストを塗布
してパターニングする工程と、前記フォトレジストをマ
スクとして前記第２の絶縁膜をエッチングする工程と、
金属薄膜を蒸着する工程と、前記フォトレジストによっ
て前記金属薄膜をリフトオフする工程とを有することを
特徴とする受光素子の製造方法。
【請求項６】拡散領域上にある負電極と、前記拡散領
域以外の第１の絶縁膜上にあるパッドと、前記負電極と
前記パッドを接続する前記第１の絶縁膜上にある配線
と、前記拡散領域を取り囲む前記配線とは重ならない前
記第１の絶縁膜上にある遮光膜とを金属薄膜をリフトオ
フする工程によって一括形成することを特徴とする請求
項５記載の受光素子の製造方法。