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JP2004260181A - 受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路 - Google Patents

受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路 Download PDF

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JP2004260181A JP2004048346A JP2004048346A JP2004260181A JP 2004260181 A JP2004260181 A JP 2004260181A JP 2004048346 A JP2004048346 A JP 2004048346A JP 2004048346 A JP2004048346 A JP 2004048346A JP 2004260181 A JP2004260181 A JP 2004260181A
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俊 永 金
Byoung-Iyong Choi
秉 龍 崔
Eun-Kyung Lee
銀 京 李
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Abstract

【課題】 受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路を提供する。
【解決手段】 基板と、基板上に位置した真性領域と、真性領域に浅く形成された第1領域と、第1領域と離隔されるように真性領域に深く形成された第2領域と、を含み、第1及び第2領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする受光素子及びその製造方法及びこれを適用した光電子集積回路である。本発明による受光素子は、移動度が遅い正孔の移動距離を短くできるので、応答遅延が発生せずに高速応答速度を実現しうる。
【選択図】 図2

Description

本発明は高速応答速度を実現できる受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路に関する。
シリコン半導体基板には論理素子、演算素子及びドライブ素子を高い信頼性を有して高集積度で集積でき、シリコンのコストが安いため、化合物半導体に比べて非常に低コストで高集積回路を実現できる利点がある。したがって、ほとんどの集積回路はシリコン(Si)を基本材料として使用している。
このようなシリコンで受光素子を作れば、光源の光出力をモニタリングするためのモニタリング用光検出器(MPD:Monitor Photodetector)が形成れたシリコン光学ベンチ、光源と光検出器とがモジュール化した光通信用または光ピックアップ用光モジュールのような多様な光電子集積回路(OEIC:Optoelectronic Integrated Circuit)を得られる。
このように光電子集積回路を実現し、さらに応用性を高めるためには、シリコン受光素子の応答速度を上げなければならない。
受光素子、すなわち、光検出器において応答速度は、大きく真性領域(空乏領域)における正孔及び電子の走行速度とドーピングされた領域を抜け出る拡散速度とに影響を受ける。
シリコン内におけるキャリヤの拡散度は、数式1に表したアインシュタイン関係式で求めうる。
Figure 2004260181
ここで、Dはキャリヤの拡散度、μはキャリヤの移動度、kはボルツマン定数、Tは温度(K)、qは電荷を表す。
真性シリコンの場合、電子の移動度は、常温(300K)で1350cm/Vs(ここで、Vはボルト、sは秒を意味する)、正孔の移動度は、450cm/Vsであって、正孔の移動度が電子の移動度に比べて大きく劣る。したがって、アインシュタイン関係式から拡散度Dも正孔が電子より小さいことが分かる。
真性領域に作用する電場を大きくするためにビルトインポテンシャル(外部電圧がない時、真性領域の内部電場に起因する)を大きくし、ドーピング層の伝導度を向上させるためにドーピング濃度を上げれば、正孔の移動度はさらに低下される。したがって、PIN型光検出器の場合、高速応答速度を実現しようとすれば、移動速度が遅い正孔が走行するP領域の厚さを薄くする必要がある。
一方、光ピックアップには光情報保存媒体、例えば、CD、DVD、次世代DVD、BD(Blu−ray Disc)、AOD(Advanced Optical Disc)のような光ディスクに記録されている情報を再生するか、または記録/再生する時に誤差信号、例えば、フォーカス誤差信号(FES:Focus Error Signal)及びトラッキング誤差信号(TES:Tracking Error Signal)を検出できるように図1に例示したように複数個に分割された光検出器が使われる。図1は、光ピックアップ用4分割光検出器を示す図面であって、光ピックアップ用光検出器の分割構造は多様である。
図1を参照すれば、4分割光検出器1の各分割領域及びその検出信号をA、B、C、Dという時、光ピックアップ関連技術分野で公知とされたように、非点収差法によるFESは、FES=(A+C)−(B+D)となり、情報再生信号(RF signal)は、RF signal=(A+B+C+D)となる。プッシュプル法によるTESは、TES=(A+B)−(C+D)となる。
このように、光ピックアップには複数分割光検出器が使われるが、光情報保存媒体の保存容量の増加及びさらなる高速のデータ処理要求によって、光ピックアップには応答速度が速く、ノイズが低減されて感度特性に優れる光検出器が要求される。しかし、既存の光検出器をn分割構造に製作する場合には、高速応答速度要求及びノイズ低減問題が解決されず、これにより集積化を高めなければならない各種素子の製作、例えば、PDIC(Photo Detector Integrated Circuit)との一体型製作に多くの問題を引き起こす。
本発明は前記のような点を勘案して案出されたものであって、高速応答速度を実現でき、ノイズが低減されて感度特性に優れる受光素子及びその製造方法及びこれを適用した光電子集積回路を提供することにその目的がある。
前記目的を達成するための本発明による受光素子は、基板と、前記基板上に位置した真性領域と、前記真性領域に相対的に浅く形成された第1領域と、前記第1領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第2領域と、を含み、前記第1及び第2領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする。
ここで、前記第1領域は、p+型にドーピングされており、この第1領域上には第1領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことが望ましい。
前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることが望ましい。
前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第1領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第1領域と接することが望ましい。
ここで、前記制御膜は、シリコン酸化膜であることが望ましい。
前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることが望ましい。
前記分離層は、前記基板の表面にOを注入して形成されたことが望ましい。
前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されることが望ましい。
複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第1及び第2領域が位置し、前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことが望ましい。
前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなりうる。
前記受光素子は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つに適用されうる。
前記目的を達成するために本発明は、基板上に形成された光を受信するための少なくとも一つの受光素子を含む光電子集積回路において、前記受光素子は、前記基板上に位置した真性領域と、前記真性領域に相対的に浅く形成された第1領域と、前記第1領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第2領域と、を含み、前記第1及び第2領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする。
前記光電子集積回路は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つとして使用されうる。
前記目的を達成するための本発明による受光素子の製造方法は、基板を準備する段階と、前記基板上に真性領域を形成する段階と、前記真性領域に相互離隔され、各々相対的に浅い深さ及び相対的に深い深さであり、相互反対型にドーピングされた第1及び第2領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
ここで、前記第1領域は、p+型にドーピング形成され、前記第1領域上に第1領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極を形成する段階をさらに含みうる。
前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的なシリコン制御膜パターンを形成する段階をさらに含み、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅い第1領域を形成することが望ましい。
前記制御膜パターンの開口部分で前記第1領域と接するように誘電体電極を形成する段階をさらに含むことが望ましい。
前記真性領域を形成する前に前記基板上に電気的な絶縁を提供するための分離層を形成する段階をさらに含み、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることが望ましい。
前記真性領域及び第1及び第2領域を備える受光領域間を相互絶縁するための孤立領域を形成する段階をさらに含み、1次元または2次元に配列された複数の受光領域を有する受光素子を形成することが望ましい。
本発明による受光素子は、移動度の遅い正孔の移動距離が短いため、応答遅延が発生せずに高速応答速度を実現できる。
また、受光領域として使われるドーピング領域上にシリコン酸化膜と誘電体電極とが交互にそのドーピング領域と接するようにパターニングされるので、強い逆バイアス電圧によるトンネリング暗電流の発生を防止できる。真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されているので、側面の表面再結合の暗電流を低減でき、暗電流がほぼ発生しない。したがって、ノイズが低減されて感度特性に優れる。
また、受光領域として使われるドーピング領域上にシリコン酸化膜と誘電体電極とが交互にそのドーピング領域と接するようにパターニングされれば、シリコン酸化膜パターンが光学薄膜として作用して波長選択性を有するので、特定波長領域の光だけを受光することが可能である。
また、基板上の受光素子を形成する位置にだけ基板と真性領域間を電気的に分離するための分離層を形成すれば、前記基板がドーピング濃度及びドーピング特性に特別な制約を受けない。したがって、本発明による受光素子の基板を光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使用でき、本発明による受光素子を含む多様な光電子集積回路を構成できる。
また、本発明による受光素子は、高速応答速度の要求及びノイズ低減の要求を十分に解決できるので、特別な問題なしに集積化を高めなければならない各種素子、例えば、PDICに本発明による受光素子を適用して一体型に製作しうる。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施形態による受光素子の断面図であり、図3は、図2に示された本発明による受光素子の平面図である。図4は、図2の主要部分の拡大図である。
図面を参照すれば、本発明による受光素子10は、基板11と、前記基板11上に位置した真性領域15と、真性領域15に相対的に浅く形成された第1領域17と、前記第1領域17と離隔されるように真性領域15に相対的に深く形成された第2領域19と、を含んで構成される。また、本発明による受光素子10は、この基板11上に電気的な絶縁を提供するための分離層13をさらに備えることが望ましい。
前記基板11としては、シリコンに基づいた基板を使用することが望ましい。例えば、前記基板11としては、p型またはn型のシリコン基板を使用しうる。
前記分離層13は、基板11と真性領域15間を電気的に絶縁させる。前記分離層13は、Oをインプランテーションによって基板11の表面に注入して形成されることが望ましい。
前記分離層13は、Oをインプランテーションによって形成する場合、基板11、例えば、p型シリコン基板の結晶構造、すなわち、格子構造は生きているので、真性領域15を基板11をなす物質と同一または類似した格子構造を有する物質として再成長することが可能である。
前記のように、基板11と真性領域15間を分離層13によって電気的として絶縁させ、分離層13上に受光素子10として機能する残りの構成を形成すれば、前記基板11は、電気的な特性が不要であるので、ドーピング濃度及びドーピングタイプに特別な制限がない。
したがって、基板11上に分離層13を備える場合には、前記基板11に一般的なシリコン光学ベンチ(SiOB:Silicon Optical Bench)用ウェーハ、例えば、シリコンベアーウェーハを使用できる。もちろん、前記基板11としてはシリコンを利用して形成されるIC用シリコンウェーハが使われることもある。
したがって、シリコン光学ベンチ用または一般的なIC形成用シリコンウェーハに本発明による受光素子10を含む光電子集積回路が形成され、前記分離層13は、ウェーハ上の受光素子10を構成する位置にだけOインプランテーションを行って形成される。
前記のように、分離層13は、前記のようなウェーハに直接的に本発明による受光素子10を形成させうる。
また、前記分離層13は、本発明による受光素子10を単一基板11上でn分割構造(ここで、nは2以上の整数)の複数の受光領域を有するように形成するか、本発明による受光素子10をアレイに形成するための電気的な絶縁を提供する。
前記のように分離層13を備えることによって、本発明による受光素子10は、複数の受光領域を有する構造に形成されうる。また、本発明による複数個の受光素子10が1次元または2次元アレイに配列された構造に形成されることもある。
前記真性領域15は、分離層13上にシリコンに基づいた物質を再成長して形成されることが望ましい。前記真性領域15は、基板11との格子整合のために前記基板11と同一または類似した物質、例えば、Si、Sicまたはダイアモンドよりなりうる。
前記真性領域15の厚さは、本発明による受光素子10の検出波長によって変わる。本発明による受光素子10によって青色波長を検出しようとする場合には比較的薄く形成してもよく、これより長い波長の光を検出しようとする場合にはさらに厚く形成しても良い。
また、前記真性領域15は、正孔が抜け出る時間を考慮し、過生産される場合、格子不整合の確率が増加する点を考慮して適正な厚さに形成されることが望ましい。
例えば、本発明による受光素子10を青色波長検出用として使用しようとする場合には、前記真性領域15をシリコンを利用して、例えば、1μm程度の厚さに形成すればよい。400nm波長の光に対してシリコンの吸収係数は、約10〜10(cm−1)であるので、空乏層の厚さ、すなわち、真性領域15の厚さを1μm程度に形成しても95%以上の十分な吸収が発生しうる。
これは、検出波長によって真性領域15の厚さを変えられるので、受光素子10を形成するにおいて、基板11上に受光素子10を形成しようとする位置にだけ分離層13を形成する部分SIMOX(Separation by Implantation of Oxygen)方法を利用することが適当であることを示す。
前記第1領域17は、真性領域15に所定のドーパント、例えば、ホウ素またはアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)を注入させて浅く形成されたp+型のドーピング領域であって、浅い拡散工程、さらに望ましくは、極度に浅い拡散工程によってp+型にドーピングされることが望ましい。ここで、極度に浅い拡散工程によって形成されたドーピング領域は、浅い拡散工程によって形成されたドーピング領域に比べてさらに浅いが、その境界が特別に決まっていることではない。したがって、以下では浅い拡散工程と表現し、浅い拡散工程が極度に浅い拡散工程の意味までも含むと見なす。
前記第1領域17は、正孔の移動距離を短くできるように浅い深さ、例えば、約50nm程度の深さに形成されることが望ましい。
真性領域15上の第1領域17を形成する位置に後述するように、シリコン酸化膜よりなる複数の開口を有する制御膜21パターンを形成し、この制御膜21パターンの開口を通じて拡散工程を進めば、浅い第1領域17が形成されうる。
ここで、50nm程度に浅くドーピングすることは、インプランテーションによっても可能であるため、前記第1領域17はインプランテーション工程によって形成されることもある。
前記第2領域19は、前記第1領域17と離隔されるように真性領域15に相対的に深く形成されたn型、さらに望ましくは、n+ドーピング領域であって、例えば、深い拡散工程によって形成されることが望ましい。前記第2領域19は、深く形成されるため、一般的な拡散工程を利用して形成されうる。
前記のように本発明による受光素子10は、前記のように真性領域15に第1及び第2領域17,19を平面状に配置した構造を有する。
一方、本発明による受光素子10は、第1及び第2領域17,19間に逆バイアス電圧を印加し、検出信号を出力するために第1及び第2領域17,19上に各々第1及び第2電極23,25をさらに備える。
前記第1電極23は、光を透過させうる透明な誘電体薄膜、例えば、ITOまたはZnOよりなる誘電体電極で形成されることが望ましく、前記第2電極25は、Alのような通常の金属電極よりなりうる。
この時、第1電極23は、第1領域17と不連続的に接するようにパターニングされたことが望ましい。
第1電極23を第1領域17上に形成する時、例えば、極度に浅い接合が破壊される恐れがあるが、この場合にも第1電極23と接していない第1領域17部分では接合が破壊されない。
したがって、前記のように、第1電極23を第1領域17と不連続的に接するようにパターニングする場合には、第1電極23を通常の工程によって形成できるので、量産性に優れる。
また、前記第1電極23を透明な誘電体電極で形成する場合、本発明による受光素子10を第1領域17上に制御膜21パターンをそのままに置く構造に形成でき、この場合、本発明による受光素子10は、制御膜21パターンの構造によって光学的に波長選択性を有する。
図2及び図4は、本発明による受光素子10が前記第1電極23と交互に第1領域17と接するようにパターニングされた制御膜21を備える例を示している。
前記制御膜21パターンは、真性領域15上の第1領域17を形成する位置に、例えば、シリコン酸化膜を形成した後、拡散工程のための複数の開口部分をフォトリソグラフィ工程を利用してエッチングして、単一受光領域内で複数の開口が1次元または2次元に配列されたマスク構造に形成されうる。この時、前記制御膜21パターンは、ドライ工程とウェット工程とを複合して形成される。
この時、第1領域17は、前記制御膜21パターンの開口を通じて浅い拡散工程またはインプランテーション工程によってホウ素またはリンを注入して形成される。前述したように、前記第1領域17は、浅い拡散工程によって形成されることが望ましく、インプランテーションによって形成されることもある。
前記制御膜21は、シリコン酸化膜(SiO)よりなることが望ましい。
シリコン酸化膜よりなる前記制御膜21パターンは、前記第1領域17が拡散によって浅く形成されるように拡散時に間隙供給源の役割をし、外部工程条件である塩素ガスのようなハロゲン元素による空孔欠陥を調節することによって拡散深さを制御し、また逆バイアスによるトンネリングを減少させる役割をする。
前記シリコン酸化膜パターンは、所望の深さに浅く拡散されるように適正厚さに形成されることが望ましい。
拡散技術分野で公知とされたように、シリコン酸化膜の厚さが適正厚さ(数千Å)より厚いか、または低温であれば、空孔が主に拡散に影響を及ぼして深く拡散され、シリコン酸化膜が適正厚さより薄いか、または高温であれば、シリコン自己間隙が主に拡散に影響を及ぼして深く拡散される。
したがって、シリコン酸化膜をシリコン自己間隙及び空孔が類似した割合で発生する適正厚さに形成すれば、シリコン自己間隙と空孔とが相互結合されてドーパントの拡散を促進しなくなるので、所望の深さの浅いドーピングが可能になる。ここで、空孔及び自己間隙と関連した物理的な性質は、拡散と関連した技術分野では公知のものであるので、ここで詳細な説明は省略する。
前記のように、シリコン酸化膜よりなる制御膜21は、間隙供給源の役割をし、空孔欠陥調節をする役割をして、第1領域17を浅く拡散形成する。
前記のように、第1領域17を形成する位置に複数の開口を有するシリコン酸化膜よりなる制御膜21パターンを形成し、この制御膜21パターンの開口を通じて拡散工程に浅い第1領域17を形成する場合には、制御膜21パターンの開口形状及び開口配置によって第1領域17が1次元または2次元アレイの多様な形態に形成され、第1領域17が形成された領域全体が本発明による受光素子10の受光領域となる。
図4では、一受光領域内に第1領域17が不連続的に複数個位置すると示されているが、このような第1領域17の不連続性の如何は、制御膜21パターンの開口間に位置した制御膜21部分の幅によって左右される。
すなわち、制御膜21パターンの開口を通じた拡散時、図4に示されたように、側方向拡散によって制御膜21の下側にもドーピング領域が形成される。したがって、制御膜21パターンの開口間の制御膜21部分の幅を十分に狭くすれば、各開口に対応する位置に形成された第1領域17が相互連結されることもある。
このような制御膜21パターンの開口間に位置した制御膜21部分の幅及び第1領域17の不連続性の如何は、設計事項であって多様な変形が可能である。
前記のように、複数の開口を有する制御膜21パターンを形成し、この制御膜21パターンの開口を通じて第1領域17を形成するので、広い範囲にわたって第1領域17を形成することが可能である。したがって、受光領域の広さは、所望の通りに多様に変形されうる。
また、制御膜21パターンの開口を通じた拡散時、図4に示されたように、制御膜21部分の下側にも拡散領域が形成されるので、制御膜21パターンの開口で第1領域17と接するように第1電極23を形成する時、極度に浅い接合が破壊されても、制御膜21の下側に形成された拡散領域の極度に浅い接合は破壊されないので、第1電極23を通常の工程によって形成しても本発明による受光素子10を製造しうる。したがって、本発明による受光素子10は、量産性に優れる。
図2及び図4に示されたように、第1電極23を透明な誘電体電極に形成し、第1電極23及び制御膜21が第1領域17と交互に接する構造を有すれば、制御膜21パターンの周期によって特定波長領域の光に対する波長選択性を高め、特定波長領域の光だけを受光できる受光素子10を実現しうる。
前記のように制御膜21パターンは、浅い拡散のための間隙供給源の役割をし、光学薄膜としての役割をする。
また、前記制御膜21パターンは、接合破壊を減少させる役割もする。
すなわち、制御膜21パターン及び誘電体よりなる第1電極23がマルチ構造をなせば、第1電極23をなす誘電体電極は、シート抵抗を有し、電流を拡散させる電極の役割をし、この電流が制御膜21、すなわち、シリコン酸化膜に接すれば、誘電体を中心にN電極、すなわち、第2電極25と高誘電率を有する物質とが挿入された平行板蓄電器のようになる。
したがって、本発明による受光素子10のように、第1電極23及び制御膜21が第1領域17と交互に接する構造に形成されれば、一般的なシリコン基板11に電極が付いている場合に比べて、キャパシタンスが増加し、極度に浅い接合内で強い逆バイアスによるトンネリング暗電流を減少させて接合の破壊を防止しうる。また、大きい電場が加えられても、これに対する耐電圧容量を増加させる役割をする。
例えば、シリコン酸化膜及び誘電体電極よりなる部分にかかる電場は、誘電体電極だけよりなる部分より減る。第1領域17、すなわち、浅いP接合は、ハイドーピングされているので、誘電体電極だけよりなる部分は、逆バイアス電圧によって容易にトンネリング、すなわち、暗電流が発生し、電気泳動が発生することがある。アルミニウム電極の場合、明確なスパイクが発生する。
しかし、シリコン酸化膜及び誘電体電極よりなる部分では、誘電体電極だけよりなる部分より電場が減るので、シリコン酸化膜が逆バイアス電圧によるトンネリングを防止する役割をし、一部の静電荷を蓄積することによって全体的な電場分布の均一度を調節する。
ここで、図2及び図4では、本発明による受光素子10が光を透過させうる誘電体電極よりなる第1電極23及び制御膜21が第1領域17と交互に接する構造に形成された例を示している。本発明による受光素子10は、制御膜21が除去された構造に形成されることもあるが、この場合には第1電極23は、第1領域17と不連続的に接するように形成し、本発明による受光素子10の外側で第1電極23パターンが相互連結されるように形成すれば良い。
本発明による受光素子10には、有効受光領域以外の領域でも真性領域15を覆い囲むようにシリコン酸化膜27が形成されたことが望ましい。このように真性領域15を覆い囲むようにシリコン酸化膜27を形成する場合、真性領域15の露出を防止して、暗電流の発生を抑制しうる。暗電流の発生抑制のために形成されるシリコン酸化膜27は、制御膜21と同時に形成されるか、または別途の工程を通じて形成されることもある。
本発明による受光素子10は、図2及び図3に示されたように、複数の受光領域10a,10bを備える構造に形成されうる。この時、受光領域10a,10b間にはその受光領域10a,10bを相互絶縁するために孤立領域29が形成されることが望ましい。
前記孤立領域29は、分離層13と接触するように形成されている。前記孤立領域29は、絶縁膜とポリシリコンとよりなりうる。前記孤立領域29は、受光領域10a,10b間を電気的に分離するために、後述する図8A及び図8Bに示されたように、まずシリコン酸化膜、すなわち、絶縁膜をトレンチに形成し、トレンチの空いている空間にポリシリコンを充填する構造に形成されうる。
図2及び図3では、本発明による受光素子10が2つの受光領域10a,10bを備える構造に形成された例を示すが、これは例示に過ぎず、本発明による受光素子10を3つ以上の受光領域を備える構造や単一受光領域を備える構造に形成することもある。
前記のような本発明による受光素子10によれば、第2領域19に接触された第2電極25、すなわち、N層に接触されたアルミニウム電極に+電圧を加え、第1領域17に接触された第1電極23、すなわち、P層と接触された誘電体電極膜に−電圧を加えた状態で光が入射されれば、光は真性領域15から吸収されて電子正孔対を発生させ、加えられた逆バイアス電圧によって発生した電子は、+極である第2電極25側に加速し、正孔は−極である第1電極23側に加速して消去される。
また、本発明による受光素子10は、相互反対型(p型またはn型)にドーピングされた第1及び第2領域17,19が平面状に配置されており、第1及び第2領域17,19上に各々第1及び第2電極23,25が形成されており、浅いドーピング領域と同じ面に対抗電極を有し、電子及び正孔を対角線で消去させる構造である。
このような本発明による受光素子10によれば、p+ドーピング領域である第1領域17の厚さが薄いため、第1及び第2電極23,25に逆バイアス電圧の印加時にほぼ水平方向の電場によって、正孔は第1電極23まで短い距離を移動し、電子は深くドーピングされた第2領域19上に形成された第2電極25まで比較的長い距離を移動する。したがって、正孔と電子間の移動度の差による反応の遅延が少なくなって、高速応答速度を実現しうる。
また、前記のような本発明の受光素子10によれば、p領域、すなわち、第1領域17の厚さが一般的な受光素子に比べて薄いため、ほとんどの光が真性領域15で吸収され、真性領域15が電気的にシリコン酸化膜によって外部と完全に孤立されているので、側面の表面再結合の暗電流を低減させ、暗電流がほとんど発生しない。
また、第1電極23を第1領域17上に形成するのに極度に浅い接合破壊を考慮するのが不要であるので、電極の製作条件に特別な制約がない。
また、本発明による受光素子10は、誘電体物質よりなる第1電極23とシリコン酸化膜よりなる制御膜21とが第1領域17と交互に接する構造であるので、波長選択性を有し、過度な逆バイアスの集中を緩和させうる。
以下、図2ないし図4に示された本発明の一実施形態による受光素子10の場合を例として挙げて、本発明による受光素子10の製造方法を説明する。以下では、複数の受光領域10a,10bを有する受光素子10の製造方法の例を説明する。
まず、図5を参照すれば、シリコンに基づいた基板11、例えば、n型またはp型のシリコン基板11を準備する。前記基板11としては、通常のシリコン光学ベンチ用ウェーハを使用しうる。代案として、前記基板11としては一般的なIC形成用シリコンウェーハを使用することもある。
その後、図6に示されたように、このシリコン基板11の表面上の受光素子10を構成する位置にだけ領域分離のためにOをインプランテーションして電気的な絶縁を提供する分離層13を形成する。前記基板11を本発明による受光素子10を含む光電子集積回路用ベースとして使用するか、または本発明による受光素子10を複数の分割構造に形成しようとする場合には、基板11の表面に前記分離層13を形成する必要がある。もちろん、本発明による受光素子10が単一受光領域を備える構造に形成される場合に、この分離層13を形成する段階は省略されうる。
次いで、図7に示されたように、前記基板11と同一または類似したシリコンに基づいた物質、例えば、シリコンを再成長して真性領域15を形成する。この時、真性領域15は、受光しようとする光の波長を考慮し、格子不整合が発生しないように適正厚さに形成する。
次いで、図8Aに示されたように、真性領域15の孤立領域29を形成する位置にトレンチ29’を形成した後、図8Bに示されたように、受光領域10a,10bを形成しようとする真性領域15の上面を含んで真性領域15を覆い囲むようにシリコン酸化膜27を形成する。シリコン酸化膜27は、乾式酸化工程によって形成されることが望ましい。もちろん、シリコン酸化膜27は、第2領域19を形成する位置には形成されない。
次いで、図9に示されたように、シリコン酸化膜27が形成されたトレンチ29’の空いている空間にポリシリコンを充填して複数の受光領域10a,10bを相互電気的に絶縁するための孤立領域29を分離層13と接触するように形成する。この時、孤立領域29は、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜とポリシリコンとで形成される。
その後、図10に示されたように、一般的なNタイプ拡散工程を進んで第2領域19を形成する。第2領域19は、深く形成され、n+型にドーピングされたことが望ましい。
次いで、図11に示されたように、受光領域10a,10bを形成しようとする位置に複数の開口aをホログラフィ工程を利用して加工し、制御膜21パターンを形成する。
次いで、図12に示されたように、制御膜21パターンの開口を通じて、例えば、ホウ素を拡散させれば、p+型にドーピングされた浅い第1領域17が形成される。この時、制御膜21をシリコン酸化膜で形成すれば、浅い拡散工程、さらに望ましくは、極度に浅い拡散工程が進められて、第1領域17は、浅く形成される。
一受光領域内で、制御膜21パターンには複数の開口が形成されているので、一受光領域内には複数の第1領域17が位置する。したがって、所望の受光領域の広さによって第1領域17の数は変わる。また、開口間に位置した制御膜21部分の幅を適切にすれば、各開口を通じて形成された第1領域17が相互連結されることもある。
次いで、図13に示されたように、制御膜21パターンの開口部分で第1領域17と接触するように誘電体物質で第1電極23を形成し、第2領域19上に金属、例えば、アルミニウムで第2電極25を形成する。前記制御膜21パターンは、第1電極23を形成するのにマスクとしての役割をする。第1電極23は、光を透過させうる誘電体電極で形成される。
この時、前述したように、第1電極23は、通常の工程によって形成しても良いので、量産性に優れる。
図13に示されたように、制御膜21と光を透過させうる第1電極23とが交互に第1領域17と接するマルチ構造に形成すれば、本発明による受光素子10は、制御膜21パターンの光学薄膜としての機能によって波長選択性を有し、これにより特定波長領域の光だけを受光しうる。本発明による受光素子10が特定波長の光だけを受光可能にすれば、制御膜21パターンをその特定波長に適した周期に形成し、真性領域15をその特定波長に対して十分に吸収される厚さに形成すればよい。したがって、制御膜21パターンの周期及び真性領域15の厚さは、所望の通りに選択される。
ここで、第1電極23を形成した後に制御膜21パターンは除去されることもある。もちろん、このように制御膜21パターンを除去する場合には、第1領域17と接するように形成された第1電極23パターンが受光領域10a,10bの外周で相互連結されるように形成すればよい。
以上では、本発明による受光素子10の製造工程を例を挙げて説明したが、このような製造工程は、本発明の技術的思想の範囲内で多様な変形が可能である。
前述したような本発明による受光素子10において、基板11は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び一つ以上の受光素子を備える多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使用されうる。
また、本発明による受光素子10を適用した光電子集積回路は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つでありうる。
図14A及び図14Bを参照すれば、光通信用受光素子50,70は、光信号を受信するためのものであって、本発明による受光素子10を1つまたは複数個備えた構造を有しうる。図14Bに示したように、本発明による受光素子10を複数個備える構造である場合、単一基板11に複数の受光素子10がアレイに配置される。図14Bは、単一基板11に複数の受光素子10が一次元に配置された例を示すが、使用目的によって受光素子10の数及び配置は変わりうる。この時、基板11と各受光素子10の真性領域15間には電気的な絶縁のための前記分離層13が位置し、受光素子10間は相互離隔されるか、または前記孤立領域29が形成される。図14Bでは、基板11上の複数の受光素子10を形成する位置に分離層13を形成し、受光素子10間は離隔されるように形成した例を示す。
図14Aは、光通信用受光素子として使われる代わりに、単一受光素子を備える他の用途の光電子集積回路として使われることもある。また、図14Bは、光通信用受光素子として使われる代わりに、1次元または2次元に配列された複数の受光素子を備える他の用途の光電子集積回路として使われることもある。
光ピックアップ用受光素子は、本発明による受光素子10を図1に例示したような複数の受光領域を備える構造に形成すればよい。光ピックアップ用受光素子は、光ディスクに記録されている情報の再生及び/またはサーボ具現のための誤差信号検出に使われる。
本発明による光電子集積回路の一例としての光モジュールは、光源としての半導体レーザと本発明による受光素子10とが単一パッケージ内に設けられたものであって、光通信用光モジュールは、光信号の送信及び受信機能をする。光ピックアップ用光モジュールは、光を光ディスク上に照射し、光ディスクから反射された光を受光する。
前記光通信用光モジュール及び光ピックアップ用光モジュールは、本発明による受光素子10の基板11をベースとして使用してSiOB形態に設けられうる。
図15は、光学ベンチ100の一例を示す。図15で、4分割受光素子110は、本発明による受光素子10が2×2に配置された4つの受光領域を備える構造に形成したものである。半導体レーザ120としてエッジ発光レーザダイオードを備える場合には、図16に示されたように、その側面に出射されるレーザ光を反射させて垂直方向に進ませるように、半導体レーザ120の載置部の周辺でベース101に約45°傾いてカッティングされた反射面130を形成することが望ましい。
図15では、光学ベンチ100に4分割受光素子110を備え、光学ベンチ100を光ピックアップ用光モジュールとして使用する例を示す。受光素子100を単一受光領域を有する構造に形成するか、または図14Bを参照として説明したように、複数の受光素子をアレイに配置し、これに対応するように半導体レーザ120をアレイに配置し、光学ベンチを光通信用光モジュールとして使用するように形成することも可能である。
図17を参照すれば、光電子集積回路の他の実施形態として、本発明による光電子集積回路200は、本発明による受光素子10を2次元アレイに配列した構造に形成されることもある。
このように本発明による受光素子10を2次元アレイに配列した構造の光電子集積回路200は、例えば、固体撮像素子のような撮像素子として使用されうる。この時、本発明による受光素子10は、波長選択性を有するので、例えば、1画素当り本発明による受光素子10を3つ配置し、各画素に位置した3つの受光素子10が各々、例えば、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)を選択して受光すれば、カラー画像を撮影できる光電子集積回路を構成しうる。
もちろん、本発明による受光素子10の波長選択性をさらに緩慢に形成して、例えば、R、G、Bを含む可視光領域の光を受光できるように形成された本発明による受光素子10を2次元アレイ構造に配置し、この2次元アレイ構造の光電子集積回路の前端にカラーフィルターを位置させることによってもカラー画像を撮影しうる。
以上、本発明による受光素子10を含む光電子集積回路の一部実施形態を説明したが、それ以外にも多様な実施形態が可能である。
本発明による受光素子は、高速応答速度要求及びノイズ低減要求を十分に満足できるので、高速の応答速度を要求する多様な光学システムに使用できる。また、本発明による受光素子は、集積化を高めなければならないPDICのような各種素子に適用して一体形に製作できる。
光ピックアップ用4分割光検出器を示す図である。 本発明の一実施形態による受光素子の断面図である。 図2に示された本発明による受光素子の平面図である。 図2の主要部分の拡大図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。 本発明による受光素子を適用した光通信用受光素子の一実施形態を概略的に示す図面である。 本発明による受光素子を適用した光通信用受光素子の他の実施形態を概略的に示す図である。 本発明による受光素子を適用した光学ベンチの一実施形態を示す図である。 図15の概略的な側断面図である。 本発明による受光素子を2次元アレイに配列した構造の光電子集積回路の実施形態を概略的に示す図である。
符号の説明
10 受光素子
10a,10b 受光領域
11 基板
13 分離層
15 真性領域
17 第1領域
19 第2領域
21 制御膜
23 第1電極
25 第2電極
27 シリコン酸化膜
29 孤立領域

Claims (42)

  1. 基板と、
    前記基板上に位置した真性領域と、
    前記真性領域に相対的に浅く形成された第1領域と、
    前記第1領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第2領域と、を含み、前記第1及び第2領域は相互反対型にドーピングされたことを特徴とする受光素子。
  2. 前記第1領域は、p+型にドーピングされており、この第1領域上には第1領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の受光素子。
  3. 前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項2に記載の受光素子。
  4. 前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第1領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第1領域と接することを特徴とする請求項3に記載の受光素子。
  5. 前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンを形成して、前記第1領域は前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成されることを特徴とする請求項1に記載の受光素子。
  6. 前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項4または5に記載の受光素子。
  7. 真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されたことを特徴とする請求項1ないし5のうち何れか一項に記載の受光素子。
  8. 前記第1領域は、浅い拡散またはインプランテーション及び/または前記第2領域は、深い拡散によって形成されることを特徴とする請求項1ないし5のうち何れか一項に記載の受光素子。
  9. 前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項1ないし5のうち何れか一項に記載の受光素子。
  10. 前記分離層は、前記基板の表面にOを注入して形成されたことを特徴とする請求項9に記載の受光素子。
  11. 複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第1及び第2領域が位置し、
    前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことを特徴とする請求項9に記載の受光素子。
  12. 前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなることを特徴とする請求項11に記載の受光素子。
  13. 前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されたことを特徴とする請求項1ないし11のうち何れか一項に記載の受光素子。
  14. 光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路に適用されることを特徴とする請求項1ないし11のうち何れか一項に記載の受光素子。
  15. 基板上に形成された光を受光するための少なくとも一つの受光素子を含む光電子集積回路において、
    前記受光素子は、
    前記基板上に位置した真性領域と、
    前記真性領域に相対的に浅く形成された第1領域と、
    前記第1領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第2領域と、を含み、前記第1及び第2領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする光電子集積回路。
  16. 前記第1領域は、p+型にドーピングされており、この第1領域上には第1領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことを特徴とする請求項15に記載の光電子集積回路。
  17. 前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項16に記載の光電子集積回路。
  18. 前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第1領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第1領域と接することを特徴とする請求項17に記載の光電子集積回路。
  19. 前記第1領域を形成しようとする真性領域表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンを形成して、前記第1領域は前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成されることを特徴とする請求項15に記載の光電子集積回路。
  20. 前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項18または19に記載の光電子集積回路。
  21. 前記真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されたことを特徴とする請求項15ないし19のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
  22. 前記第1領域は、浅い拡散またはインプランテーション及び/または前記第2領域は、深い拡散によって形成されることを特徴とする請求項15ないし19のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
  23. 前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項15ないし19のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
  24. 前記分離層は、前記基板の表面にOを注入して形成されたことを特徴とする請求項23に記載の光電子集積回路。
  25. 前記受光素子は、複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第1及び第2領域が位置し、前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことを特徴とする請求項23に記載の光電子集積回路。
  26. 前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されたことを特徴とする請求項15ないし25のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
  27. 光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つとして使われることを特徴とする請求項15ないし25のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
  28. 前記受光素子が2次元アレイに配置されて単色またはカラー撮像素子として使用可能であることを特徴とする請求項27に記載の光電子集積回路。
  29. 基板を準備する段階と、
    前記基板上に真性領域を形成する段階と、
    前記真性領域に相互離隔され、各々相対的に浅い深さ及び相対的に深い深さであり、相互反対型にドーピングされた第1及び第2領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする受光素子の製造方法。
  30. 前記第1領域は、p+型にドーピング形成され、前記第1領域上に第1領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の受光素子の製造方法。
  31. 前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項30に記載の受光素子の製造方法。
  32. 前記第1領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的なシリコン制御膜パターンを形成する段階をさらに含み、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅い第1領域を形成することを特徴とする請求項29に記載の受光素子の製造方法。
  33. 前記制御膜パターンの開口部分で前記第1領域と接するように誘電体電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項32に記載の受光素子の製造方法。
  34. 前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項32または33に記載の受光素子の製造方法。
  35. 前記真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜を形成することを特徴とする請求項29ないし33のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
  36. 前記第1領域は、浅い拡散工程またはインプランテーション工程及び/または前記第2領域は、深い拡散工程によって形成されることを特徴とする請求項29ないし33のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
  37. 前記真性領域を形成する前に前記基板上に電気的な絶縁を提供するための分離層を形成する段階をさらに含み、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項29ないし33のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
  38. 前記分離層は、前記基板の表面にOを注入して形成されることを特徴とする請求項37に記載の受光素子の製造方法。
  39. 前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されることを特徴とする請求項29ないし38のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
  40. 真性領域及び第1及び第2領域を備える受光領域間を相互絶縁するための孤立領域を形成する段階をさらに含み、1次元または2次元に配列された複数の受光領域を有する受光素子を形成することを特徴とする請求項29ないし38のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
  41. 前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなることを特徴とする請求項40に記載の受光素子の製造方法。
  42. 前記基板は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が1次元または2次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使われることを特徴とする請求項29ないし38のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2392782B (en) * 2002-09-04 2005-07-13 Teraview Ltd An Antenna
US7880255B2 (en) * 2004-07-19 2011-02-01 Micron Technology, Inc. Pixel cell having a grated interface
JP4618064B2 (ja) * 2005-09-12 2011-01-26 ソニー株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP5003013B2 (ja) * 2006-04-25 2012-08-15 株式会社日立製作所 シリコン発光ダイオード、シリコン光トランジスタ、シリコンレーザー及びそれらの製造方法。
KR101330270B1 (ko) * 2010-01-29 2013-11-15 이화여자대학교 산학협력단 소비전력 및 암전류가 감소된 실리콘 광전자 증배관
JP2012059881A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Toshiba Corp 撮像素子、撮像モジュール及び撮像素子の製造方法
CN103456829B (zh) * 2012-05-30 2016-08-10 国家电网公司 一种单片集成pon网络onu端光收发芯片及其制作方法
CN105977337B (zh) * 2016-07-18 2017-08-25 苏州北鹏光电科技有限公司 低暗电流高速pin探测器及其加工方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3437890A (en) * 1963-05-10 1969-04-08 Ibm Diffused-epitaxial scanistors
FR2192379B1 (ja) * 1972-07-10 1977-07-22 Radiotechnique Compelec
JPS5517180A (en) * 1978-07-24 1980-02-06 Handotai Kenkyu Shinkokai Light emitting diode display
JPS55124259A (en) * 1979-03-19 1980-09-25 Semiconductor Res Found Semiconductor device
JPS5861682A (ja) * 1981-10-09 1983-04-12 Fujitsu Ltd 半導体受光素子
US5187380A (en) * 1992-04-09 1993-02-16 General Electric Company Low capacitance X-ray radiation detector
US5466948A (en) * 1994-10-11 1995-11-14 John M. Baker Monolithic silicon opto-coupler using enhanced silicon based LEDS
US5587611A (en) * 1995-05-08 1996-12-24 Analogic Corporation Coplanar X-ray photodiode assemblies
JPH09275199A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Olympus Optical Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6111305A (en) * 1997-10-09 2000-08-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation P-I-N semiconductor photodetector
TW415103B (en) * 1998-03-02 2000-12-11 Ibm Si/SiGe optoelectronic integrated circuits

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