KR100617724B1 - 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 - Google Patents
애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100617724B1 KR100617724B1 KR1020050015166A KR20050015166A KR100617724B1 KR 100617724 B1 KR100617724 B1 KR 100617724B1 KR 1020050015166 A KR1020050015166 A KR 1020050015166A KR 20050015166 A KR20050015166 A KR 20050015166A KR 100617724 B1 KR100617724 B1 KR 100617724B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- diffusion
- amplification
- amplification layer
- forming
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 76
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 60
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 86
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
- H01L31/1844—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP comprising ternary or quaternary compounds, e.g. Ga Al As, In Ga As P
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L31/03046—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including ternary or quaternary compounds, e.g. GaAlAs, InGaAs, InGaAsP
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L31/08—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
- H01L31/1075—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes in which the active layers, e.g. absorption or multiplication layers, form an heterostructure, e.g. SAM structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법은 반도체 기판 상에 증폭층을 포함하는 다수의 반도체 층들을 순차적으로 성장시키는 과정과, 상기 증폭 층 상의 일부분에 상기 증폭 층과 다른 확산 계수를 갖는 확산 패턴들을 형성하는 과정과, 상기 확산 패턴들이 형성되지 않은 상기 증폭 층의 일부분과 상기 확산 패턴을 통해서 상기 증폭 층 내에 불순물을 도핑시켜서 깊이가 다른 확산 영역을 형성하는 과정을 포함한다.
애벌랜치 포토다이오드, 광전 변환, 반도체
Description
도 1은 종래의 애벌랜치 포토다이오드의 단면을 나타내는 도면,
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 애벌랜치 포토다이오드를 제작하기 위한 각 단계별 상태를 나타내는 도면.
본 발명은 반도체 광소자에 관한 것으로서, 특히 확산 영역을 포함하는 애벌랜치 포토 다이오드에 관한 발명이다.
포토다이오드는 전광 변환 소자의 일종으로서 수신된 광을 전기 신호로 변환시켜서 출력하며, 포토다이오드 중 애벌랜치 포토다이오드(Avalanche Photodiode)는 변환된 전기 신호를 그 내부에서 증폭시켜서 출력할 수 있는 광전 변환 소자의 일종이다.
애벌런치 포토다이오드는 광전 변환된 광신호의 증폭 특성을 구현하기 위해서는 증폭층을 의도하는 구조로 정확하게 형성시키고, Zn 확산 영역의 에지(edge) 에서 발생되는 항복현상을 극복해야 한다.
도 1은 종래의 애벌런치 포토다이오드의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 애벌런치 포토다이오드(100)는 반도체 기판(110) 상에 순차적으로 성장된 흡수층(120), 그래이딩층(130), 전기장 버퍼층(140), 증폭층(190)과, 상기 증폭층(190) 상부에 형성된 상부 전극(181, 182)과, 상기 반도체 기판(110)의 하부에 성장된 하부 전극(162)과, 표면 보호막(161)을 포함한다.
상기 반도체 기판(110)은 N+-InP 재질의 반도체 물질을 사용될 수 있고, 상기 흡수층(120)은 N-InGaA가 사용될 수 있다. 그 외에도 상기 그래이딩 층(130)은 N-InGaAsP를 사용하고, 상기 전기장 버퍼층(140) 및 증폭층(190)은 N-InP를 사용할 수 있다. 상기 표면 보호막(162)은 SiNx 재질의 유전체 물질 군을 사용할 수 있다.
상기 증폭층(190)은 상단 일부에 확산 영역(150)과, 가드링(Guard ring) 영역들(171, 172)이 형성된다. 상기 확산 영역(150)은 중심부(152) 및 주변부들(151, 153)로 구성되며, 중심부(152)의 상기 전기장 버퍼층(140)으로부터의 높이(Wm, A)는 상기 주변부들(151, 153)의 상기 전기장 버퍼층(140)으로부터의 높이(B)에 비해서 낮다.
상기 확산 영역(190)은 상기 증폭층(190)의 일부가 리세스 에칭(recess etching)된 후에, 불순물의 확산과 드라이브 인(drive-in) 공정에 의해 형성된다.
애벌런치 포토다이오드(100)로 입력된 광은 상기 흡수층(120)을 여기시키고, 상기 흡수층(120)은 광에 의해 여기되면서 전자와 정공을 생성한다. 상기 흡수층 (120)에서 생성된 전자 및 정공은 전자-정공 쌍(Electron hole pair; 이하 EHP라고 부른다.)이라고 불린다. 애벌런치 포토다이오드(100)는 역전압이 걸려 있음으로, 흡수된 EHP에서 전자는 n형의 하부 전극(162)을 통해서 방출되고, 정공은 그래이딩 층(130)과 버퍼층(140)을 순차적으로 지나서 증폭층(190)으로 입력된다. 증폭층(190)으로 입력된 정공은 증폭 된 후 P형의 상기 상부 전극(181)을 통해서 출력된다.
애벌랜치 포토다이오드(100)는 광에서 변환된 전기신호를 내부적으로 증폭시킴으로써 다른 형태의 증폭 소자에 비해서 상대적으로 작은 잡음의 큰 출력을 갖는 전기 신호를 출력할 수 있다.
애벌랜치 포토다이오드는 내부에서 전기 신호를 증폭시키기 위해서 추가적인 동작 시간을 필요로하게 되며, 애벌랜치 포토다이오드의 동작 시간은 상기 증폭층의 두께에 비례해서 증가하게 된다. 동작 시간의 증가는 애벌랜치 포토다이오드의 대역폭 특성을 저하시킨다. 참고로, 2.5Gbps의 동작 특성을 얻기 위해서 애벌랜치 포토다이오드의 증폭층은 최대 0.5㎛의 두께까지 허용될 수 있다. 하지만, 10Gbps의 동작 특성을 얻기 위해서는 증폭층은 최대 0.2㎛의 두께까지 허용될 수 있다.
반면에, 증폭층의 폭이 작아지는 경우에 에지 항복이 일어날 가능성이 커지게 되는 문제가 있다. 전계(Electric-Field)가 에지(Edge)에 집중 분포되는 것을 방지하기 위해서 상기 확산 영역 및 가드링(Guard ring)을 사용함으로써 상술한 에지 항복 현상을 극복할 수 있다.
그러나, 확산 영역을 형성하기 위해서는 습식 또는 건식 에칭 등의 방법으로 증폭층의 일부를 에칭시켜야 하며, 에칭에 의한 확산 영역은 ±100Å 이상의 큰 허용 가능한 오차 범위를 갖게 되는 문제가 있다.
따라서, 종래의 확산 영역은 공정은 허용 가능한 오차를 최소화시키기 위해서는 공정이 복잡해지고, 제작 수율이 저하되는 등의 문제를 갖는다.
본 발명은 확산 영역의 형성이 용이하고, 확산 영역 형성시 오차의 발생을 최소화시킬 수 있는 반도체 광소자의 제작 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 반도체 광소자의 제작 방법은,
반도체 기판 상에 증폭층을 포함하는 다수의 반도체 층들을 순차적으로 성장시키는 과정과;
상기 증폭 층 상의 일부분에 상기 증폭 층과 다른 확산 계수를 갖는 확산 패턴들을 형성하는 과정과;
상기 확산 패턴들이 형성되지 않은 상기 증폭 층의 일부분과 상기 확산 패턴을 통해서 상기 증폭 층 내에 불순물을 도핑시켜서 깊이가 다른 확산 영역을 형성하는 과정을 포함한다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 애벌랜치 포토다이오드를 제작하기 위한 각 단계별 상태를 나타낸다. 도 2a 내지 도 2f를 참조해서 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 애벌랜치 포토다이오드를 제작하기 위한 방법을 설명한다.
도 2a는 반도체 기판 상에 반도체 층들이 순차적으로 성장된 상태를 도시한 도면이다. 도 2f를 참조하면, 애벌런치 포토다이오드는 반도체 기판 상에 성장된 버퍼층(220), 흡수층(230), 그래이딩층(240), 전기장 완충층(250), 증폭층(260)과, 상기 증폭층(260) 상에 형성된 상부 전극들(204)과, 상기 반도체 기판(210)의 하부에 형성된 하부 전극(205)과, 전류 차단층들(202)을 포함한다.
상기 반도체 기판(210)은 N+-InP 재질을 사용할 수 있으며, 상기 버퍼층(220)은 상기 반도체 기판(210) 상에 성장된다. 상기 버퍼층(220)으로는 N+-InP 등이 사용될 수 있다.
상기 흡수층(230)은 상기 버퍼층(220) 상에 성장되며, 상기 흡수층(230)으로는 N-InGaAs 등이 사용될 수 있다. 상기 흡수층(230)은 흡수된 광에 의해 여기 되며 전자-정공 쌍을 생성한다.
상기 그래이딩 층(240)은 InP와 InGaAs 사이의 밴드갭을 갖는 다수의 층들로 이루어지며, 상기 흡수층(230)에서 생성된 전자-정공 쌍 중에서 정공을 상기 증폭층(260)으로 주입시킨다. 상기 그래이딩 층(240)으로는 N--InGaAsP가 사용될 수 있다.
상기 전기장 완충층(250)은 잘 조절된 도핑 농도와 두께를 가지며, 전하 시 트층(Charge sheet layer)이라고 불리우기도 한다. 상기 전기장 완충층(250)으로는 N-InP 등이 성장될 수 있다.
상기 증폭층(260)은 상기 전하 완충층(250) 상에 성장되며 N-InP가 사용될 수 있다. 상기 증폭층(260) 내에는 Zn 또는 Cd 등의 불순물이 확산과 드라이브 인(Drive-In) 공정에 의해서 도핑(Doping)된 확산 영역(280)이 형성된다. 상기 증폭층(260) 상에는 확산 패턴들을 형성하기 위한 확산층(270)이 성장된다.
도 2b는 확산 영역(280)의 주변부들(281, 282)을 형성하기 위한 상기 증폭층(260) 상의 대응되는 위치에 확산 패턴들(271, 272)이 형성된 상태를 도시한 도면이고, 도 2c 내지 도 2e는 상기 확산 패턴들(271, 272)이 형성된 상기 증폭층(260)에 Zn 또는 Cd 등의 불순물을 도핑시키기 위한 과정을 나타내는 도면들이다.
상기 확산 영역(280)은 상기 증폭층(260) 상의 일부에 상기 증폭층 (260)과 다른 확산 계수를 갖는 물질들로 이루어진 확산 패턴들(271, 272)을 형성한 후, Zn 또는 Cd 등의 불순물을 상기 증폭층(260)의 일부에 확산과 드라이브 인(Drive-In)시켜서 도 2f에 도시된 바와 같은 불순물 프로파일(Profile)로 형성된다.
즉, 상기 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 확산 패턴들(271, 272)이 형성된 상기 증폭층(260) 상에 상기 증폭층(260)에 도핑시키기 위한 불순물 층(201)과, 상기 확산 패턴들(271, 272)의 주위에 전류 차단층들(202)을 형성한다.
그 후, 도 2d 및 도 2e에 도시된 바와 같이 상기 불순물 층(201)이 도핑 중에 일반 대기중으로 확산되는 것을 방지 하기 위한 캡핑층(203)을 더 증착시킨다. 상술한 바와 같이 상기 불순물 층(201)의 확산과 드라이브 인(Drive-In) 공정에 의해서 도핑(Doping)된 확산 영역(280)이 상기 증폭층(260) 내에 형성된다. 상기 확산 영역(280)은 상기 확산 패턴들(271,272)이 형성되지 않은 상기 증폭 층(260)의 일부분과 상기 확산 패턴(271,272)을 통해서 상기 증폭 층(260) 내에 불순물을 도핑시켜서 깊이가 다른 주변부들(281,282)과 중심부(283)를 갖는 확산 영역(280)을 형성할 수 있다.
본 발명은 상기 증폭층(260)과 다른 확산 계수를 갖는 물질들을 갖는 확산 패턴들(271, 272)을 이용함으로써 상기 확산 영역(280)을 형성하기 위해서 상기 증폭층(260)의 일부를 식각시킬 필요가 없다. 즉, 확산 패턴(271, 272)은 리세스 에칭 없이도 상기 확산 영역(280)의 중심부 및 주변부(283, 281, 282)의 두께 조절이 가능하다.
상기 캡핑층은 상기 불순물들의 도핑 과정 중에 상기 확산 영역으로 도핑되지 못하고, 대기로 흩어지는 것을 방지하기 위해서 상기 전류 차단층과 상기 불순물 상에 증착된다. 따라서, 상기 캡핑층은 도 2f에 도시된 바와 같이 도핑 이후에는 제거된다.
따라서, 본 발명에 따른 확산 영역(280)은 종래와 다르게 상기 증폭층을 식각시키지 않고 확산 공정만으로 형성 가능하게 됨으로써, 그 깊이의 제어가 용이하고 종래 방법에 비해서 허용 가능한 오차 정도가 10배 이상 향상 가능하게 되는 이점을 갖는다.
더욱이, 상기 확산 영역(280)을 형성하기 위한 확산 패턴들(271, 272)의 크기와, 두께 위치 등에 따라서 상기 확산 영역(280)의 중심부(283)와 주변부들(281, 282)의 크기 및 깊이 등을 필요에 따라서 다양하게 조절할 수 있다.
상기 확산 패턴들(271, 272)은 상기 증폭층(260) 상의 상기 확산 영역(280)의 주변부들(281, 282)을 형성하기 위한 위치에 형성되며, 상기 증폭층(260)과 Zn 또는 Cd에 대해서 다른 확산 계수를 갖는 InGaAs, InGsAsP 등의 물질들 중 하나 또 는 둘의 조합으로 이루어진 물질들이 사용될 수 있다.
상기 전류 차단층들(202)은 SiNx 재질의 유전체 물질 군들 중에서 선택적으로 사용할 수 있다. 상기 상부 전극(204)은 InGaAs 또는 InGaAsP 재질의 상기 확산 패턴들(271, 272) 상에 P형 오믹(Ohmic) 전극으로 형성됨으로써 종래의 전극에 비해서 5 ~ 10 배 낮은 접촉 저항(Contact resistivity)을 갖을 수 있고, 동시에 안정적인 오믹 접촉(Ohmic contact)을 형성할 수 있게 된다.
본 발명은 애벌랜치 포토다이오드의 확산 영역 형성시, 증폭층을 식각시키지 않고 증폭층과 다른 확산 계수를 갖는 확산 패턴들을 형성해서 불순물을 도핑시킴으로써, 확산 영역의 중심부 및 주변부 등의 깊이 조절이 용이하게 되는 이점이 있다.
더욱이, InGaAs 또는 InGaAsP 재질의 확산 패턴 상에 전극을 형성함으로써접촉 저항 및 오믹 접촉이 향상되게 되는 이점이 있다. 결과적으로 제작 공정이 용이하게 되는 이점이 있다.
Claims (6)
- 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법에 있어서,반도체 기판 상에 증폭층을 포함하는 다수의 반도체 층들을 순차적으로 성장시키는 과정과;상기 증폭 층 상의 일부분에 상기 증폭 층과 다른 확산 계수를 갖는 확산 패턴들을 형성하는 과정과;상기 확산 패턴들이 형성되지 않은 상기 증폭 층의 일부분과 상기 확산 패턴을 통해서 상기 증폭 층 내에 불순물을 도핑시켜서 깊이가 다른 확산 영역을 형성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 반도체 층들을 성장시키는 과정은,상기 반도체 기판 상에 제1 버퍼층을 성장시키는 단계와;상기 제1 버퍼층 상에 흡수층을 성장시키는 단계와;상기 흡수층 상에 그래이딩 층을 성장시키는 단계와;상기 그래이딩 층과 상기 증폭 층의 사이에 제2 전기장 버퍼 층을 성장시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 불순물은 Zn 또는 Cd를 사용함을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 확산 패턴들은 InGaAs 또는 InGaAsP를 사용해서 형성됨을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법은,상기 확산 패턴들이 성장되지 않은 상기 반도체 층 상에 전류 차단층을 형성하는 과정과;상기 각 확산 패턴 상에 상부 전극을 형성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
- 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법에 있어서,반도체 기판 상에 증폭층을 포함하는 다수의 반도체 층들을 순차적으로 성장시키는 과정과;상기 증폭층 상에 확산 영역의 주변부를 형성하고자 하는 부분에 상기 증폭층과 다른 확산 계수를 갖는 확산 패턴들을 형성하는 과정과;상기 증폭층 상의 양 끝단에 전류 차단층들을 형성하는 과정과;상기 확산 패턴들의 일부를 포함하며 상기 증폭층 상의 확산 영역을 형성하고자 하는 부분에 불순물 층을 형성하는 과정과;상기 전류 차단층들과 불순물 층의 상면에 캡핑층을 증착시키는 과정과;상기 확산 패턴들과 상기 불순물 층에 접하는 상기 증폭층의 일 부분을 통해서 불순물을 확산시킴으로써 주변부와 중심부의 깊이가 다른 확산 영역을 형성하는 과정과;상기 캡핑층을 제거하고, 상기 확산 패턴 상에 상부 전극을 형성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050015166A KR100617724B1 (ko) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 |
| US11/215,905 US20060189027A1 (en) | 2005-02-23 | 2005-08-31 | Method of fabricating avalanche photodiode |
| JP2006045290A JP2006237610A (ja) | 2005-02-23 | 2006-02-22 | アバランシェフォトダイオードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050015166A KR100617724B1 (ko) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100617724B1 true KR100617724B1 (ko) | 2006-08-28 |
Family
ID=36913252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050015166A KR100617724B1 (ko) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060189027A1 (ko) |
| JP (1) | JP2006237610A (ko) |
| KR (1) | KR100617724B1 (ko) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101066604B1 (ko) * | 2008-12-19 | 2011-09-22 | 한국전자통신연구원 | 아발란치 포토 다이오드의 제조 방법 |
| KR101371401B1 (ko) * | 2010-11-03 | 2014-03-10 | 한국전자통신연구원 | 애벌런치 광다이오드 및 그 형성방법 |
| KR101393083B1 (ko) * | 2013-01-11 | 2014-05-09 | 한국과학기술원 | 애벌랜치 포토다이오드 및 그 제조방법 |
| KR101554290B1 (ko) | 2014-09-04 | 2015-09-18 | 주식회사 우리로 | 애벌란치 포토다이오드 |
| KR101553817B1 (ko) | 2014-09-04 | 2015-10-01 | 주식회사 우리로 | 애벌란치 포토다이오드의 제조방법 |
| KR20180085036A (ko) * | 2016-09-20 | 2018-07-25 | 리미티드 라이어빌러티 컴퍼니 “데판” (엘엘씨 “데판”) | 애벌란시 광검출기 |
| US11837681B2 (en) | 2018-12-19 | 2023-12-05 | National Research Council Of Canada | Method of fabricating an avalanche photodiode employing single diffusion |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101080882B1 (ko) * | 2008-12-08 | 2011-11-08 | 한국광기술원 | 애벌란치 포토 다이오드 및 그의 제조방법 |
| KR20110068041A (ko) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | 한국전자통신연구원 | 마이크로 렌즈가 집적된 아발란치 광 검출기 |
| US11721780B2 (en) * | 2021-11-17 | 2023-08-08 | Globalfoundries U.S. Inc. | Avalanche photodetectors with a multiple-thickness charge sheet |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0582463A (ja) * | 1991-03-25 | 1993-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | Ｐ形不純物の拡散方法及び半導体レーザ |
| US5930660A (en) * | 1997-10-17 | 1999-07-27 | General Semiconductor, Inc. | Method for fabricating diode with improved reverse energy characteristics |
| WO2000052766A1 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Sensors Unlimited Inc. | DOPED STRUCTURES FOR IMPROVED InGaAs PERFORMANCE IN IMAGING DEVICES |
| US6555890B2 (en) * | 2000-05-23 | 2003-04-29 | Sensors Unlimited, Inc. | Method for combined fabrication of indium gallium arsenide/indium phosphide avalanche photodiodes and p-i-n photodiodes |
| US6498079B1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-12-24 | Stmicroelectronics, Inc. | Method for selective source diffusion |
| KR100459547B1 (ko) * | 2002-02-18 | 2004-12-04 | 삼성전자주식회사 | 포토다이오드 제조방법 |
| JP4034153B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2008-01-16 | ユーディナデバイス株式会社 | 半導体受光装置 |
| US20060121683A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-08 | Finisar Corporation | Point source diffusion for avalanche photodiodes |
-
2005
- 2005-02-23 KR KR1020050015166A patent/KR100617724B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-08-31 US US11/215,905 patent/US20060189027A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-02-22 JP JP2006045290A patent/JP2006237610A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101066604B1 (ko) * | 2008-12-19 | 2011-09-22 | 한국전자통신연구원 | 아발란치 포토 다이오드의 제조 방법 |
| KR101371401B1 (ko) * | 2010-11-03 | 2014-03-10 | 한국전자통신연구원 | 애벌런치 광다이오드 및 그 형성방법 |
| US8710546B2 (en) | 2010-11-03 | 2014-04-29 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Avalanche photodiodes having accurate and reproductible amplification layer |
| US8999744B2 (en) | 2010-11-03 | 2015-04-07 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Avalanche photodiodes and methods of fabricating the same |
| KR101393083B1 (ko) * | 2013-01-11 | 2014-05-09 | 한국과학기술원 | 애벌랜치 포토다이오드 및 그 제조방법 |
| KR101554290B1 (ko) | 2014-09-04 | 2015-09-18 | 주식회사 우리로 | 애벌란치 포토다이오드 |
| KR101553817B1 (ko) | 2014-09-04 | 2015-10-01 | 주식회사 우리로 | 애벌란치 포토다이오드의 제조방법 |
| KR20180085036A (ko) * | 2016-09-20 | 2018-07-25 | 리미티드 라이어빌러티 컴퍼니 “데판” (엘엘씨 “데판”) | 애벌란시 광검출기 |
| KR101947088B1 (ko) | 2016-09-20 | 2019-02-12 | 리미티드 라이어빌러티 컴퍼니 “데판” (엘엘씨 “데판”) | 애벌란시 광검출기 |
| US11837681B2 (en) | 2018-12-19 | 2023-12-05 | National Research Council Of Canada | Method of fabricating an avalanche photodiode employing single diffusion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060189027A1 (en) | 2006-08-24 |
| JP2006237610A (ja) | 2006-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100617724B1 (ko) | 애벌랜치 포토다이오드의 제작 방법 | |
| JP4609430B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| JP4220688B2 (ja) | アバランシェホトダイオード | |
| JP6341651B2 (ja) | 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、これを用いた電気回路、およびアバランシェ光検出器の使用 | |
| US7936034B2 (en) | Mesa structure photon detection circuit | |
| JP5109981B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| WO2011089949A1 (ja) | 化合物半導体受光素子アレイ | |
| US20140319464A1 (en) | Light receiving element and method for manufacturing same | |
| JP5433948B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
| JP2010135360A (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| KR20080064761A (ko) | 반도체 장치 | |
| JP2014003083A (ja) | フォトダイオードアレイ | |
| JP2010278406A (ja) | アバランシェホトダイオード及びこれを用いた光受信モジュール | |
| JP2002314118A (ja) | 受光素子 | |
| EP1620899B1 (en) | Pin photodetector | |
| JP4861388B2 (ja) | アバランシェホトダイオード | |
| KR100303471B1 (ko) | 애벌란치형 광검출기 및 제작 방법 | |
| JP4985298B2 (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| JPWO2005078809A1 (ja) | 半導体受光素子 | |
| US8022494B2 (en) | Photodetector and manufacturing method thereof | |
| KR101080882B1 (ko) | 애벌란치 포토 다이오드 및 그의 제조방법 | |
| US11309447B2 (en) | Separate absorption charge and multiplication avalanche photodiode structure and method of making such a structure | |
| JP5303793B2 (ja) | フォトダイオード | |
| US20220231177A1 (en) | Photodiode with improved responsivity | |
| JP2008047580A (ja) | 半導体受光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120730 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130730 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140730 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150730 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160728 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |