KR19980063584A - 광검출기 - Google Patents

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Abstract

애노드 전극이 단선되는 것을 방지하는 광검출기가 개시되어 있다. 리세스부는 반도체 기판 내에 형성된다. 광흡수층은 리세스부 내에 형성되며, 상기 광흡수층 상에 버퍼층이 형성된다. 그런 후, 리세스부는 광흡수층, 버퍼층 및 접촉층에 의해서 채워진다. 그런 후, 애노드 전극이 리세스의 외부에 형성되기 때문에, 상기 애노드 전극은 단선되지 않는다.

Description

광검출기
본 발명은 광검출기에 관한 것이다.
일반적으로, 광통신 시스템에서 사용되는 광검출기는 반도체 합성물로 형성되는데, 예를 들어, InGaAsP 와 같은 것이다. 실리콘 공정과 잘 결합되기 위하여는, 광흡수층으로서 실리콘 혹은 SiGe 을 사용하는 광검출기가 바람직하다. 최근에는, 광검출기와 실리콘 트랜지스터가 단일 기판 상에 형성되는 OEIC (Opto-Electronic Integrated Circuits : 광전자 접적회로) 가 개발되었다.
일반적으로 두 형태의 광검출기가 있는데, 하나는 표면 입사형이고 다른 하나는 도파관형이다. 표면 입사형 광검출기의 경우, 광의 입사 방향은 광검출기의 기판의 두께 방향에 평행하며, 도파관형 광검출기의 경우에는, 광의 입사 방향이 광검출기의 기판의 표면에 평행하다. 표면 입사형 혹은 도파관형 중 어느 형태의 광검출기든, 그의 광 감도를 효과적으로 개선하기 위한 한 방법으로서, 광흡수층의 두께를 증가시킨다.
즉, 표면 입사형 광검출기의 경우, 그의 광감도는 광흡수층의 두께를 증가시킴으로서 개선되는데, 이것은 광흡수층의 입사광 경로가 더 길어지며, 더 많은 광이 그에 대응적으로 흡수될 수 있기 때문이다. 한편, 도파관형 광검출기의 경우, 광파이버(optical fiber) 로부터 방출된 광을 받기 위한 수광 단면적이 넓어지고 광이 쉽게 흡수되어서, 광검출기의 광감도가 개선된다.
예를 들어, 수지야마(Sugiyama) 등은 IEDM Tech. Dig ,pp.583-586, 1995 에서 SiGe 를 사용하는 광검출기에 대하여 논하고 있다. 도 19 는 상기 논의된 광검출기의 구조를 보여주는 단면도이며 도 20 은 도 19 의 파세트(facet) 부를 확대하여 보여주고 있다.
그런 종래의 광검출기를 제조하는 방법이 설명될 것이다. 우선, N 형 확산층 (22) 은 실리콘 기판 (21) 상에 형성되며, 광흡수층이 형성되는 N 형 확산층의 일부분이 에칭되어서 개구를 형성한다. 그런 후, 실리콘 산화막이 개구 상에 성장되며 측벽 산화막 (24) 이 실리콘 산화막을 에치백함으로서 형성된다. 그런 후, Si 에피텍셜층 (25a) 과 SiGe 에피텍셜층 (26a) 을 교대로 선택적으로 성장시켜서, 광흡수층으로서 적층 구조를 형성한다. 그런 후, Si 버퍼층 (27) 과 P+ 형 접촉층 (28) 이 적층구조 상에 선택적으로 연속적하여 성장되며, 커버 산화막 (29) 이 애노드 접촉부 (30) 와 캐소드 접속부가 형성된 표면 상의 P+ 형 접촉층 (28) 에 형성된다. 그런 후, 애노드 전극 (32) 과 캐소드 전극 (33) 이 각각의 접촉부 상에 형성된다.
광흡수층으로서 SiGe 에피텍셜층 (26a) 을 성장시킬 때, (100) 이외의 결정면이 에피텍셜 성장면의 주변부 주위에 나타나는데, 이것은 기판의 (100) 면 상에 형성된 에피텍셜층의 중앙부와 주변부가 에너지 안정성에서 상호 다르기 때문이다. 주변부의 (100) 면 상의 성장속도는 중앙부의 (100) 평면 상에서의 속도보다 느리기 때문에, 도 20 과 같은 파세트가 발생되며, 그것에 의해서 성장면이 기울어진다. 상기 면은 실질적으로 광흡수층의 두께의 증가에 따라서 커진다. 도 20 에 도시된 것처럼, 에피텍셜하게 성장된 막의 두께가 개구부의 깊이와 동일할 때, 상기 파세트가 생성되며, 애노드 전극 (32) 을 애노드 접촉부 (30) 에 접속시킬 때, 애노드 전극 (32) 은 상기 파세트로부터 발생된 단차(step) 에 의해서 단선되는 경우가 있을 수도 있다.
본 발명의 목적은 그의 흡수층의 두께가 증가함으로서 파세트가 생성될 때 조차에도 단선되지 않는 상부 전극을 갖는 광검출기와 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광흡수층의 두께를 증가시킴으로서 개선된 광감도를 갖는 광검출기와 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광검출기의 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 A-B 선상에서 얻은 단면도이다.
도 3 내지 도 6 은 도 1 에 도시된 광검출기의 제조 단계를 설명하는 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광검출기의 평면도이다.
도 8 은 도 7 내의 C-D 선상에서 얻은 단면도이다.
도 9 내지 도 12 는 도 7 에 도시된 광검출기의 제조 단계를 설명하는 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광검출기의 평면도이다.
도 14 는 도 13 내의 E-F 선상에서 얻은 단면도이다.
도 15 내지 도 18 은 도 13 에 도시된 광검출기의 제조 단계를 설명하는 단면도이다.
도 19 는 종래의 광검출기의 단면도이다.
도 20 은 도 19 내의 B 부분을 확대한 단면도이다.
* 도면의주요부분에대한부호의설명 *
1, 21 : 실리콘 기판 2, 22 : N 형 확산층
3, 23 : 마스크 산화막 4, 24 : 측벽 산화막
5a : 에피텍셜 실리콘층 6a, 6b : 에피텍셜 SiGe 층
7, 27 : Si 버퍼층 8, 28 : P+ 형 Si 접촉층
9, 29 : 커버 산화막 10, 30 : 애노드 접촉홀
11, 31 : 캐소드 접촉홀 12, 32 : 애노드 전극
13, 33 : 캐소드 전극 15 : N 형 에피텍셜층
본 발명에 따른 광검출기는 반도체 기판, 상기 반도체 기판 상에 형성된 리세스부, 상기 리세스부에 형성된 광흡수층, 상기 광흡수층에 형성된 버퍼층 및 상기 버퍼층에 형성된 접촉층을 가지며, 상기 리세스부는 광흡수층, 버퍼층 및 접촉층에 의해서 채워져 있다.
본 발명의 상술된 목적과 장점 및 특징은 첨부된 도면과 함께 다음의 설명으로부터 좀 더 명확하게 될 것이다.
도 1 및 도 2 내에 도시된 광검출기는 실리콘 기판 (1) 의 일부분에 형성되어 있으며, 실리콘 기판 (1)의 표면을 통하여 광검출기 상에서 입사광을 검출하는 표면 입사형이다. 실리콘 기판 (1) 의 다른 부분에서는, 트랜지스터 등을 포함하는 다양한 회로(도시되지 않음)가 형성된다.
광검출기는, P 형 실리콘 기판 (1) 내에 형성되어 있는, 고불순물 농도의 N 형 확산층 (2) 내에 형성된다. 상기 검출기는 실리콘 기판 (1) 의 P 형 영역 내에 바로 형성될 수 있다. 즉, N 형 확산층 (2) 내에 형성된 리세스에서, 에피텍셜 실리콘층 (5a) 과 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 은 도 2 에 도시된 것처럼, 교대로 적층되어 있다. 이들 에피텍셜층 상에, 실리콘 버퍼층 (7) 과 P+ 형 접촉층 (8) 의 순서로 형성된다.
상기 리세스의 표면 형태는 예를 들어, 70 내지 80 미크론□ 의 면적과 1 내지 3 미크론의 깊이를 갖는 정방형이다. 광흡수와 관계된 층 (5a 및 6a) 의 불순물 농도가 매우 낮기 때문에(1 X 1015cm-3이하), 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 과 실리콘층 (5a) 은 200 내지 400 미크론의 두께를 각각 갖는다. 즉, 이들 층은 진성(intrinsic) 층 혹은 저불순물 농도의 P 형 층으로 구성된다. N 형 확산층 (2) 의 불순물 농도는 1 X 1019cm-3이상이며, 실리콘 버퍼층 (7) 은 200 내지 500 nm 두께를 가지며, 1 X 1015cm-3이하의 불순물 농도를 가지며, P+ 형 실리콘 접촉층 (8) 은 100 내지 200 nm 의 두께이며, 1 X 1019cm-3이상의 불순물 농도를 갖는다.
커버 산화막 (9) 및 커버 산화막 (9) 과 동일한 두께를 갖는 마스크 산화막 (3) 이 실리콘 기판 (1) 의 표면 상에 형성된다. 또한, 광검출기의 애노드 전극 (12) 과 캐소드 전극 (13) 은 커버 산화막 (9) 내에 설비된 애노드 접촉부 (10) 와 마스크 산화막 (3) 내에 설비된 캐소드 접촉부 (11) 를 통하여 제공된다.
광검출기의 제조 단계는 도 3 내지 도 6 으로 설명될 것이다.
우선, 도 3 에 도시된 것처럼, N 형 확산층 (2) 은, 기판 (1) 상에 레지스트 마스크 (도시되지 않음) 를 형성함으로서, 예를 들어, P 형의 실리콘 기판 (1) 내에 형성되며, 상기 레지스트 마스크를 통하여 실리콘 기판 (1) 으로 약 1 x 1015cm-2도즈의 비소 이온을 선택적으로 주입하며, 그런 후, 거기에 1000℃ 이상의 온도에서 열처리를 한다. 그런 후, 마스크 산화막 (3) 을 웨이퍼의 전체 표면 상에 성장시킨다.
그런 후, 광검출기가 형성될, 마스크 산화막 (3) 의 일부분을 포토리소그래피를 사용함으로서 에칭시키며, 그런 후, N 형 확산층 (2) 의 실리콘을 마스크로서 마스크 산화막 (3) 을 사용하여 에칭시켜서 N 형 확산층 (2) 에 약 1 내지 3 ㎛ 깊이의 리세스 (14) 를 형성한다. 그런 후, 도 4 에 도시된 구조물을 얻는다.
그런 후, 실리콘 산화막이 리세스 (14) 의 전체 표면 상에 증착되며, 리세스 (14) 의 바닥면 상의 실리콘 산화막이 에칭백에 의해서 제거되어서 N 형 확산층 (2) 을 노출시키면서, 도 5 에 도시된 것처럼, 측벽 산화막 (4) 으로서 리세스 (14) 의 측면 상에 실리콘 산화막은 그대로 남겨둔다.
그런 후, 엑피텍시얼 실리콘층 (5a) 과 엑피텍시얼 SiGe 층 (6a) 이 선택적인 에피텍셜 성장 기술에 의해서 리세스 (14) 의 바닥 내의 노출된 N 형 확산층 (2) 상에 교대로 성장되며, 그런 후, 도 6 에 도시되어 있는 것처럼, 실리콘 버퍼층 (7) 과 P+ 형 접촉층 (8) 을 최상부의 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 상에서 상기 순으로 성장시킨다.
또한, 실제적으로 마스크 산화막 (3) 과 동일한 두께를 갖는 커버 산화막 (9) 이 웨이퍼의 표면 상에서 성장되며, 애노드 접촉홀 (10) 과 캐소드 접촉홀 (11) 이 상기 커버 산화막 (9) 내에 형성되며, 도 1 에 도시된 것처럼, 애노드 전극 (12) 과 캐소드 전극 (13) 이 형성된다.
상술된 단계를 통하여, 도 1 에 도시된 광검출기가 제조된다.
SiGe 층을 에피텍셜하게 성장시킬때의 표면 에너지 안전성은 실리콘층이 에피텍셜하게 성장된 경우와 비교하여 낮기 때문에, 상기 파세트는 주로, 격자 불일치에 의해서 두드러지게 된다. 물론, 실리콘층 내에 어느 정도의 파세트가 있다고 할지라도, SiGe 층 내의 상기 면과 비교하여 무시할 수 있다.
그러므로, 파세트 형성에 의해서 발생되는 단차는 실제적으로 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 의 두께의 합에 비례한다. 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 이 상호 동일한 두께를 가질 때, 본 실시예에서는, 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 의 중앙부의 두께는 TSiGeX 3 이며 에피텍셜 SiGe 층의 주변부 두께는 TSiGeX α X 3 이고, 여기서 TSiGe는 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 의 두께이며 α1 인데, 왜냐하면 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 은 3 개의 층으로 구성되기 때문이다.
따라서, 다음의 관계를 확립함으로서 상기 단차를 실제적으로 제거하는 것이 가능하다.
d = TSiX 3 + TB+ TP++ 3αTSiGe
여기서 d 는 리세스 (14) 의 깊이이며, TSi는 에피텍셜 실리콘층(5a) 의 두께, TB는 실리콘 버퍼층 (7) 의 두께, 및 TP+는 P+ 형 접촉층의 두께이다.
또한, TSi=TSiGe의 경우에, 다음의 관계가 상기 식으로부터 유도된다.
d = 3TSiGe+ TB+ TP++ 3αTSi
= 3(1 + α) TSi+ TB+ TP+
그러므로, 다음의 관계가 만족되도록 실리콘 버퍼층 (7) 을 충분히 성장시킨다.
TB= d - 3(1 +α)TSi- TP+
광검출기의 광감도를 개선시키기 위하여, 광흡수층의 두께를 증가 시킨다. 상술된 것처럼, 도 19 에 도시된 종래의 광검출기에서, 선택적인 에피텍셜층을 성장시킬 때, 넓은 파세트가 성장면의 주변부에서 형성되며 광검출기가 형성되는 리세스의 주변부 내에 큰 단차가 형성된다. 그러므로, 애노드 전극 (32) 은 상기 파세트로부터 발생된 단차에서 발생된다.
본 실시예에 따른 광검출기에서, 선택 에피텍셜 성장 기술에 의해서 리세스 내에 광흡수층으로서 실리콘층 (5a) 과 SiGe 층 (6a) 을 교대로 성장시키고, 상기 광흡수층에 연속적으로 실리콘 버퍼층 (7) 과 P+ 접촉층 (8) 을 성장시킬 때, 리세스의 깊이보다 실리콘층 (5a), SiGe 층 (6a), 실리콘버퍼층 (7) 및 P+ 접촉층 (8) 의 총 두께를 더 크게 만듦으로서 파세트 형성에 의해서 발생되는 단차를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 이것은 애노드 전극 (12) 의 리드(lead) 부를 외부로 원할하게 유출할 수 있게되며 리드부의 단선의 문제를 제거하며 그에 따른 신뢰성을 실제적으로 개선시킨다.
또한, 그런 경우는, 에피텍셜 성장층의 총두께가 리세스의 깊이와 동일한 경우와 비교하여, 광흡수층의 두께를 리세스의 깊이보다 더 크게 만들기 때문에, 광검출기의 양자효과가 개선된다.
본 발명에서, (에피텍셜 성장층의 총두께(리세스의 중앙부에서의 두께)) (리세스의 두께) 가 되도록 만들어서, 리세스 내의 주변부의 에피텍셜 성장층의 총 두께가 리세스의 깊이와 정확하게 동일하게 되도록 만드는 것이 가장 바람직하다.
작은 단차가 때때로 생성될지라도 전극 배선의 단선은 발생되지 않기 때문에, 리세스 내의 주변부의 에피텍셜 성장층의 총두께를 리세스의 깊이와 실제적으로 동일하게 만드는 것은 충분하다. 상세하게는, 500 내지 800 nm 두께의 전극 배선(알루미늄 전극 배선) 이 일반적으로 사용되기 때문에, 생성된 단차의 높이는 상기 단차 미만이어야 하며, 선택적으로 성장된 에피텍셜층의 적층은 리세스의 주변부에서 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 그러므로, 리세스 내의 주변부에서 에피텍셜하게 성장된 층의 총두께는 리세스의 깊이에 대하여 - 500 nm 내지 0 nm 의 범위에 있다. 층의 총두께는 상술된 것처럼 0 이되는 것이 가장 바람직하다.
도 7 및 도 8 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광검출기를 보여주며, 제 1 실시예의 것과 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 설명된다.
제 1 실시예와 제 2 실시예의 차이점은 제 2 실시예의 광흡수층이 단일 에피텍셜 SiGe 층 (6b) 을 구비한다는 것이다.
제 2 실시예에 따른 광검출기의 제조 단계는 도 9 내지 도 12 에서 설명될 것이다.
우선, 도 9 에 도시된 것처럼, N 형 확산층 (2) 은 기판 (1) 상에 레지스트 마스크 (도시되지 않음) 를 형성함으로서 실리콘 기판 (1) 내에 형성되며, 레지스트 마스크를 통하여 약 1 X 1015cm-2도즈의 비소 이온을 실리콘 기판 (1) 으로 선택적으로 주입하며, 1000 ℃ 이상의 온도에서 열처리를 한다. 그런 후, 마스크 산화막 (3) 은 웨이퍼의 전체 표면 상에서 성장된다.
다음으로, 광검출기가 형성될, 마스크 산화막 (3) 의 일부분을 포토리소그래피를 사용함으로서 에칭하고, 그런 후, N 형 확산층 (2) 의 실리콘을 마스크로서 마스크 산화막 (3) 을 사용함으로서 에칭하여서, 약 1 내지 3 ㎛ 의 깊이를 가지며, N 형 확산층 (2) 내에서 편편한 바닥을 갖는 리세스 (14) 를 형성하여서, 도 10 에 도시된 구조물을 발생시킨다.
그런 후, 실리콘 산화막이 리세스 (14) 의 전체 표면 상에 증착되며, 그런 후, 리세스 (14) 의 바닥면 상의 실리콘 산화막을 에칭백에 의해서 제거하여서 N 형 확산층 (2) 을 노출시키면서, 도 11 에 도시된 것처럼 측벽 산화막 (4) 으로서 리세스 (14) 의 측면 상에 실리콘 산화막은 그대로 남긴다. 여기까지의 단계는 제 1 실시예와 동일하다.
그런 후, 에피텍셜 SiGe 층 (6b) 이 선택적인 에피텍셜 성장 기술에 의해서 리세스 (14) 의 바닥 내의 노출된 N 형 확산층 (2) 상에서 성장되며, 다음, 실리콘 버퍼층 (7) 과 P+ 형 접촉층 (8) 이 도 12 에 도시된 것처럼, 에피텍셜 SiGe 층 (6b) 에 성장된다.
또한, 커버 산화막 (9) 이 웨이퍼의 표면에서 성장된 후, 애노드 접촉홀 (10) 과 캐소드 접촉홀 (11) 이 커버 산화막 (9) 내에 형성되며 애노드 전극 (12) 과 캐소드 전극 (13) 이 형성된다.
상술된 단계를 통하여, 도 8 에 도시된 광검출기가 제조된다.
제 2 실시예에 따른 광검출기의 광흡수층은 단일 에피텍셜 SiGe 층 (6b) 을 구비하며, 파세트 형성에 의해서 생성된 단차는 에피텍셜 SiGe 층 (6b) 의 두께에 실제적으로 비례한다.
그러므로, (실리콘 버퍼층 (7) 의 두께 + (P+ 접촉층의 두께)) = ((에피텍셜 SiGe 층 (6b)) X α(1)) 을 만듦으로서 단차를 실제적으로 완전히 제거할 수 있다. 그러므로, 제 2 실시예는 다수의 에피텍셜층을 구비하는 제 1 실시예보다 최적의 두께의 광흡수층을 설계하는 것이 용이하다는 점에서 우수하다.
도 13 및 도 14 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광검출기를 보여준다.
제 3 실시예는 실리콘 기판 (1) 이, N 형 확산층 (2) 이 형성되어 있는 P 형 실리콘 기판 (1A) 과 P 형 실리콘 기판 (1A) 상에서 성장된 N 형 에피텍셜층 (15) 으로 구성된다는 점에서 제 1 실시예와 다르다.
제 3 실시예에 따른 광검출기는 1 ㎛ 의 두께를 갖는 N 형 실리콘 에피텍셜층 (15) 과 N 형 확산층 (2) 의 내부까지 도달된 바닥을 갖는 리세스를 포함한다. 리세스 내에서는, 에피텍셜 실리콘층 (5a) 과 에피텍셜 SiGe 층 (6a) 이 광흡수층으로서 교대로 형성되며, 그 위에는 실리콘 버퍼층 (7) 과 P+ 형 실리콘 접촉층 (8) 의 순서로 형성된다.
N 형 에피텍셜층 (15) 의 표면은 마스크 산화막 (3) 으로 코팅되며 실리콘 버퍼층의 표면은 커버 산화막 (9) 으로 코팅된다. 또한, 광검출기의 캐소드 전극 (13) 은 마스크 산화막 (3) 내에 형성된 캐소드 전극 (11) 을 통하여 고불순물 농도의 N+ 형 접촉층 (16) 과 접속되며 애노드 전극 (12) 은 커버 산화막 (9) 내에 형성된 애노드 접촉부 (10) 를 통하여 P+ 형 실리콘 접촉부와 접속된다.
도 14 에 도시된 광검출기의 제조 단계는 도 15 내지 도 18 에서 설명될 것이다.
우선, 도 15 에 도시된 것처럼, N 형 확산층 (2) 은 예를 들어, 레지스트 마스크 (도시되지 않음) 를 통하여 약 1 X 1015cm-2도즈의 비소 이온을 실리콘 기판 (1A) 으로 선택적으로 주입함으로서, P 형 실리콘 기판 (1A) 혹은 실리콘 기판 (1A) 의 P 형 영역 내에 형성되며, 그런 후, 1000℃ 이상의 온도에서 열처리를 행한다. 그런 후, 실리콘 기판 (1A) 과 N 형 에피텍셜층 (15) 을 구비하는 실리콘 기판 (1) 이 약 1㎛ 의 N 형 에피텍셜층 (15) 을 성장시킴으로서 구성되며, 실리콘 산화물의 마스크 산화막 (3) 이 웨이퍼의 전체 표면 상에서 성장된다.
이어서, 광검출기가 형성될 마스크 산화막 (3) 일부분이 리소그래피를 사용함으로서 에칭되며, 그런 후, N 형 에피텍셜층 (15) 과 N 형 확산층 (2) 의 실리콘이 마스크로서 마스크 산화막 (3) 을 사용함으로서 에칭되어서, 도 16 에 도시된 것처럼, N 형 확산층 (2) 내에 약 1 내지 3 ㎛ 의 리세스를 형성한다.
그런 후, 실리콘 산화막이 리세스 (14) 의 전체 표면 상에 증착되며, 그런 후, 리세스 (14) 의 바닥면 상의 실리콘 산화막이 에칭백에 의해서 제거되어서 N 형 확산층 (2) 을 노출시키면서, 측벽 산화막 (4) 으로서 리세스 (14) 의 측면 상에 실리콘 산화막을 그대로 남겨서, 도 17 에 도시된 것과 같은 구조를 발생시킨다.
그러므로, 고불순물 농도의 N 형 접촉층 (16) 이, 케소드 접촉부 (11) 가 형성될 일부분으로, 예를 들어, 인 이온을 주입함으로서 형성되며, 도 18 에 도시된 것처럼, 열처리한다.
또한, 커버 산화막(9) 이 웨이퍼의 표면 상에서 성장된 후, 애노드 접촉홀 (10) 과 캐소드 접촉홀 (11) 이 커버 산화막 (9) 내에 형성되며, 애노드 전극 (12) 과 캐소드 전극 (13) 이 형성된다.
상술된 단계를 통하여, 도 14 에 도시된 것과 같은, 광검출기가 제조된다.
제 3 실시예에 따라서 파세트 형성에 의해서 발생된 단차를 0 으로 만들기 위한 방법은 제 1 실시예와 동일하며, 제 3 실시예는 동일한 기판의 또다른 부분 내에 바이폴라 트랜지스터를 형성하는 것이 쉽다는 점에서 제 1 실시예보다 우수한데, 왜냐하면, 제 3 실시예에서, N 형 확산층 (2) 이 N 형 에피텍셜층 (15) 의 존재에 의해서 바이폴라 트랜지스터의 매립층으로서 동시에 사용될 수 있기 때문이다.
상술된 것처럼, 본 발명의 제 1 효과는 광검출기의 애노드 전극의 배선의 단선의 가능성이 무시되며, 광검출기의 광감도를 증가시키기 위하여, 광흡수층의 두께를 증가시킬 때의 파세트 형성에 의한 단차가 두드러질 때조차도 그 신뢰성이 개선된다는 것이다.
이러한 이유는, 광흡수층과 접촉층이 리세스의 두께를 초과하는 두께로 리세스 내에서 성장될 때, 리세스 내의 주변부에서의 파세트 형성에 의한 단차가 감소될 수 있거나 혹은 층의 성장 두께에 따라서 제거될 수 있다는데에 있다.
본 발명의 제 2 효과는 리세스의 깊이의 변화없이 양자 효율을 증가할 수 있다는 것이다.
이것은 광흡수층과 접촉층이 리세스의 깊이보다 더 클 때, 광흡수층의 두께가 증가되기 때문이다.

Claims (10)

  1. 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판 내에 형성된 리세스부와,
    상기 리세스부 내에 형성된 광흡수층과,
    상기 광흡수층 상에 형성된 버퍼층과,
    상기 버퍼층에 형성된 접촉층을 구비하며,
    상기 리세스부는 상기 광흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 접촉층에 의해서 채워져 있는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광흡수층이 에피텍셜 SiGe 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광흡수층은 하나 이상의 제 1 에피텍셜층과 하나 이상의 제 2 에피텍셜층을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 에피텍셜층이 교대로 적층되는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 에피텍셜층은 에피텍셜 실리콘층이며, 상기 제 2 에피텍셜층은 에피텍셜 SiGe 층인 것을 특징으로 하는 광검출기.
  5. 주표면을 갖는 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판의 상기 주표면 상에 형성된 제 1 절연층과,
    상기 반도체 기판 내에 형성되며, 상기 반도체 기판의 바닥면과 측면에 의해서 한정되는 리세스부와,
    상기 반도체 기판의 상기 측면 상에 형성된 제 2 절연층과,
    상기 반도체 기판의 상기 바닥면 상에 형성된 광흡수층으로서, 상기 광흡수층은 하나 이상의 제 1 에피텍셜층과 하나 이상의 제 2 에피텍셜층을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 에피텍셜층이 교대로 적층되어 있는 광흡수층과,
    상기 광흡수층 상에 형성된 버퍼층과,
    상기 버퍼층 상에 형성된 접촉층과,
    상기 접촉층 상에 형성된 제 3 절연층과,
    상기 제 1 절연층 상에 형성된 제 1 접촉홀과,
    상기 제 3 절연층에 형성되고, 상기 리세스부의 외부에 배치되어 있는 제 2 접촉홀과,
    상기 제 1 절연층에 형성되고, 상기 제 1 접촉홀을 통하여 상기 반도체 기판에 전기적으로 접속되어 있는 제 1 전극과,
    상기 제 3 절연층 상에 형성되고, 상기 제 2 접촉홀을 통하여 상기 접촉층에 전기적으로 접속되어 있는 제 2 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 에피텍셜층은 에피텍셜 실리콘층이며, 상기 제 2 에피텍셜층은 에피텍셜 SiGe 층인 것을 특징으로 하는 광검출기.
  7. 제 5 항에 있어서, 제 3 절연층은 중앙부와 주변부를 가지며, 상기 제 2 접촉홀이 상기 제 3 절연층의 상기 주변부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 접촉홀은 상기 제 3 절연층의 상기 주변부 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 광흡수층은 중앙부와 상기 중앙부보다 더 얇은 주변부를 가지며, 상기 버퍼층은 상기 광흡수층의 상기 중앙부에 형성된 중앙부와 상기 광흡수층의 상기 주변부에 형성된 주변부를 가지며, 상기 접촉층은 상기 버퍼층의 상기 중앙부 상에 형성된 중앙부와 상기 버퍼층의 상기 주변부 상에 형성된 주변부를 가지며, 상기 제 3 절연층은 상기 접촉층의 상기 중앙부 상에 형성된 중앙부와 상기 접촉층의 상기 주변부 상에 형성된 주변부를 가지며, 상기 제 3 절연층의 상기 주변부는 상기 리세스부의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 광검출기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 접촉홀은 상기 제 3 절연층의 상기 주변부 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 광검출기.
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