JPH02129970A - ホトダイオード及びその製造方法 - Google Patents
ホトダイオード及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH02129970A JPH02129970A JP63284407A JP28440788A JPH02129970A JP H02129970 A JPH02129970 A JP H02129970A JP 63284407 A JP63284407 A JP 63284407A JP 28440788 A JP28440788 A JP 28440788A JP H02129970 A JPH02129970 A JP H02129970A
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- Japan
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- photodiode
- light
- resist film
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- layer
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はホトダイオード及びその製造方法に関するも
のである。
のである。
従来、ホトダイオードと電子回路とを集積化する場合、
ホトダイオードとしては第３図（Ａ）に示すような横形
構造のものが一般に用いられている。
ホトダイオードとしては第３図（Ａ）に示すような横形
構造のものが一般に用いられている。
この図において（１）はＧａＡｓの基板、（２）は基板
の一面にイオン注入によって形成された活性層で、後述
するように光が照射された時、その吸収層として作用す
るものである。 （３）は活性層の表面に設けられた複
数個のショットキー電極で、Ｗｓｉによって構成され、
相互に所定の間隔を保って配設されている。Ｇ４）は活
性層及びショットキー電極の全表面を覆うように設けら
れたパッシベーション膜である。
の一面にイオン注入によって形成された活性層で、後述
するように光が照射された時、その吸収層として作用す
るものである。 （３）は活性層の表面に設けられた複
数個のショットキー電極で、Ｗｓｉによって構成され、
相互に所定の間隔を保って配設されている。Ｇ４）は活
性層及びショットキー電極の全表面を覆うように設けら
れたパッシベーション膜である。
このような構成において、ショットキー電極（３）間に
バイアスを印加すると共に、第３図（Ｂ）に示すように
、光（５１を照射すると、各ショットキー電極の間に位
置する活性層の光吸収領域（６）で光が吸収され、周知
のようにキャリアが発生して光電流が生ずる。
バイアスを印加すると共に、第３図（Ｂ）に示すように
、光（５１を照射すると、各ショットキー電極の間に位
置する活性層の光吸収領域（６）で光が吸収され、周知
のようにキャリアが発生して光電流が生ずる。
ホトダイオードと電子回路とを集積化した光受信器等に
おいて、長距離伝送を達成するためにはホトダイオード
の感度を向上させ、パワーの小さい光信号でも効率よく
電気信号に変換する必要があるが、上述した従来のホト
ダイオードにおいては、光が照射された場合、第３図（
Ｂ）に示すように、ショットキー電極（３）の間に入射
する光（５Ａ）は活性層（２）の光吸収領域（６）に達
し有効に作用するが、ショットキー電極（３）に当る光
（５Ｂ）はショットキー電極（３）によって遮蔽され光
吸収領域（６）に達しない。
おいて、長距離伝送を達成するためにはホトダイオード
の感度を向上させ、パワーの小さい光信号でも効率よく
電気信号に変換する必要があるが、上述した従来のホト
ダイオードにおいては、光が照射された場合、第３図（
Ｂ）に示すように、ショットキー電極（３）の間に入射
する光（５Ａ）は活性層（２）の光吸収領域（６）に達
し有効に作用するが、ショットキー電極（３）に当る光
（５Ｂ）はショットキー電極（３）によって遮蔽され光
吸収領域（６）に達しない。
従って、入射光のうちのかなりの部分が有効に作用せず
、ホトダイオードの感度の向上に対し障害になっている
という問題点があった。
、ホトダイオードの感度の向上に対し障害になっている
という問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、光吸収領域に達する光の割合を増大し、受光
感度を改善し得るようにしたホトダイオード及びその製
造方法を提供しようとするものである。
たもので、光吸収領域に達する光の割合を増大し、受光
感度を改善し得るようにしたホトダイオード及びその製
造方法を提供しようとするものである。
この発明に係るホトダイオードは、光吸収層を構成する
活性層に複数個の電極を設けると共に、光の屈折率が空
気より大きい部材によって構成されたレンズ層を上記各
電極の間において上記活性層に設けるようにしたもので
ある。
活性層に複数個の電極を設けると共に、光の屈折率が空
気より大きい部材によって構成されたレンズ層を上記各
電極の間において上記活性層に設けるようにしたもので
ある。
又、この発明に係るホトダイオードの製造方法は、上述
のように構成されたレンズ層の上にレジスト膜を形成し
、上記電極の上部に位置するレジスト膜を除去すると共
に、残存レジスト膜を加熱してその周辺部を熱だれさせ
、電極の上部において薄く、電極の相互間において厚く
なる断面波形状にした後、エツチングによってレジスト
膜及びレンズ層の一部を除去し、レンズを形成するよう
・にしたものである。
のように構成されたレンズ層の上にレジスト膜を形成し
、上記電極の上部に位置するレジスト膜を除去すると共
に、残存レジスト膜を加熱してその周辺部を熱だれさせ
、電極の上部において薄く、電極の相互間において厚く
なる断面波形状にした後、エツチングによってレジスト
膜及びレンズ層の一部を除去し、レンズを形成するよう
・にしたものである。
この発明によれば、ホトダイオードの上面にレンズを形
成するようにしているため、入射光のうち電極に当る光
の一部がレンズによって屈折され、光吸収領域に集光さ
れることになり受光感度が改善されるものである。又、
ホトダイオードの製造に当ってレンズ層の上面にレジス
ト膜を設け、このレジスト膜を加熱してその周辺部を熱
だれさせることによりレンズの形状を作るようにしてい
るため工程が少なく、かつ作業が容易にできるものであ
る。
成するようにしているため、入射光のうち電極に当る光
の一部がレンズによって屈折され、光吸収領域に集光さ
れることになり受光感度が改善されるものである。又、
ホトダイオードの製造に当ってレンズ層の上面にレジス
ト膜を設け、このレジスト膜を加熱してその周辺部を熱
だれさせることによりレンズの形状を作るようにしてい
るため工程が少なく、かつ作業が容易にできるものであ
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はホトダイオードの実施例を示すもので、（Ａ）は概
略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を示す説明図、
第２図はこの発明の製造方法の一例を示すもので（Ａ）
〜（Ｆ）は夫々工程順の概略構成を示すものである。
図はホトダイオードの実施例を示すもので、（Ａ）は概
略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を示す説明図、
第２図はこの発明の製造方法の一例を示すもので（Ａ）
〜（Ｆ）は夫々工程順の概略構成を示すものである。
これらの図において従来のホトダイオードに相当する部
分には、それと同じ符号を付している。
分には、それと同じ符号を付している。
先ず、第２図にもとすいてこの発明の製造方法の一例に
ついて説明する。第２図（Ａ）は第３図（Ａ）において
パッシベーション膜（４）を設ける前の構成と同一であ
るため説明を省略する１次いで第２図（ロ）に示すよう
に、活性層（２）及びショットキー電極（３）の上面に
レンズ形成用の膜となる５ｉＯＮ膜等のレンズ層ｍを形
成する。このレンズ層は図示のように、ショットキー電
極（３）の形状に応じて膜の表面に凹凸ができるため、
その凸部を削り取って第２図（Ｃ）のように平坦化する
。
ついて説明する。第２図（Ａ）は第３図（Ａ）において
パッシベーション膜（４）を設ける前の構成と同一であ
るため説明を省略する１次いで第２図（ロ）に示すよう
に、活性層（２）及びショットキー電極（３）の上面に
レンズ形成用の膜となる５ｉＯＮ膜等のレンズ層ｍを形
成する。このレンズ層は図示のように、ショットキー電
極（３）の形状に応じて膜の表面に凹凸ができるため、
その凸部を削り取って第２図（Ｃ）のように平坦化する
。
その後、レンズ層ｍの上面全体にレジスト膜を塗布し、
第２図（Ｄ）に示すように、各ショットキー電極（３）
の上部に位置するレジスト膜を除去してパターニングす
る。第２図（Ｄ）の（へ）は残存するレジスト膜を示す
。
第２図（Ｄ）に示すように、各ショットキー電極（３）
の上部に位置するレジスト膜を除去してパターニングす
る。第２図（Ｄ）の（へ）は残存するレジスト膜を示す
。
この状態で残存するレジスト膜（８）を加熱すると、夫
々の周辺部が熱だれして第２図（Ｅ）に示すように、シ
ョットキー電極（３）の上部において薄く、ショットキ
ー電極の相互間において厚くなる断面波形状となる。
々の周辺部が熱だれして第２図（Ｅ）に示すように、シ
ョットキー電極（３）の上部において薄く、ショットキ
ー電極の相互間において厚くなる断面波形状となる。
その後、レジスト膜（５）が除去されるまでエッチング
することにより、レンズ層（２）の一部も除去されて第
２図（Ｆ）に示すように、レンズ層（７）の表面が第２
図（Ｅ）のレジスト膜表面と同形上に整形され、レンズ
が形成される。第１図（Ａ）はこのようにして形成され
たホトダイオードの一例を示している。
することにより、レンズ層（２）の一部も除去されて第
２図（Ｆ）に示すように、レンズ層（７）の表面が第２
図（Ｅ）のレジスト膜表面と同形上に整形され、レンズ
が形成される。第１図（Ａ）はこのようにして形成され
たホトダイオードの一例を示している。
今、このホトダイオードに第１図＜８）に示すように、
光（５）を照射すると、ショットキー電極（３）の中央
部付近に当る光（５Ｂ）はショットキー電極によって遮
蔽されるが、ショットキー電極（３）の周辺部に当る光
（５Ｃ）はレンズ層（７）のレンズ作用によって図示の
ように屈折され、光吸収領域（６）に集光される。従っ
て、光吸収領域（６）に達する光の割合が従来のものに
比して増大し、ホトダイオードの受光感度が改善される
ものである。なお、以上の実施例ではレンズ層■を５ｉ
ＯＮＪＩＧＩで構成する例を挙げたが、これに限られる
ものではなく、屈折率が空気より大きく、しかも入射光
に対する反射率が小さく、光をほとんど透過するような
部材であれば絶縁体であっても半導体であっても適用す
ることができ、上記実施例と同様な効果を期待すること
ができる。又、基板（１）はＧａＡｓ、電極ｅ）はＷｓ
ｉでショットキー電極を構成する実施例について説明し
たが、基板（１）はＳｉ、ＧｅあるいはＩｎＧａＡｓの
ような化合物半導体によって構成してもよく、電極（３
）は横形配置であればショットキー接合でもρｎ接合で
も適用可能である。
光（５）を照射すると、ショットキー電極（３）の中央
部付近に当る光（５Ｂ）はショットキー電極によって遮
蔽されるが、ショットキー電極（３）の周辺部に当る光
（５Ｃ）はレンズ層（７）のレンズ作用によって図示の
ように屈折され、光吸収領域（６）に集光される。従っ
て、光吸収領域（６）に達する光の割合が従来のものに
比して増大し、ホトダイオードの受光感度が改善される
ものである。なお、以上の実施例ではレンズ層■を５ｉ
ＯＮＪＩＧＩで構成する例を挙げたが、これに限られる
ものではなく、屈折率が空気より大きく、しかも入射光
に対する反射率が小さく、光をほとんど透過するような
部材であれば絶縁体であっても半導体であっても適用す
ることができ、上記実施例と同様な効果を期待すること
ができる。又、基板（１）はＧａＡｓ、電極ｅ）はＷｓ
ｉでショットキー電極を構成する実施例について説明し
たが、基板（１）はＳｉ、ＧｅあるいはＩｎＧａＡｓの
ような化合物半導体によって構成してもよく、電極（３
）は横形配置であればショットキー接合でもρｎ接合で
も適用可能である。
以上のようにこの発明によれば活性層の同一面上に複数
個の電極を相互に離隔して設けると共に、電極間に位置
する活性層上にレンズ層を設けるようにしたため、光吸
収領域に達する光の割合を増大し、ホトダイオードの受
光感度を改善することができるものである。又、上記ホ
トダイオードの製造に際しては、レンズ層上のレジスト
膜をバターニングし、残存レジスト膜を加熱してその周
辺部を熱だれさせることによりレンズを形成するように
しているため少ない工程で、しかも作業が容易にできる
ものである。
個の電極を相互に離隔して設けると共に、電極間に位置
する活性層上にレンズ層を設けるようにしたため、光吸
収領域に達する光の割合を増大し、ホトダイオードの受
光感度を改善することができるものである。又、上記ホ
トダイオードの製造に際しては、レンズ層上のレジスト
膜をバターニングし、残存レジスト膜を加熱してその周
辺部を熱だれさせることによりレンズを形成するように
しているため少ない工程で、しかも作業が容易にできる
ものである。
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、（Ａ）は概
略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を示す説明図で
ある。第２図はこの発明の製造方法の一例を工程順に示
す概略図、第３図は従来のホトダイオードを示すもので
、（Ａ）は概略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を
示す説明図である。 図において（１）は基板、（２）は活性層、（３）はシ
ョットキー電極、Ｇ４）はパッシベーション膜、（６）
は光吸収領域、（９は光、（７）はレンズ層、（へ）は
レジスト膜である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第２図 第３図
略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を示す説明図で
ある。第２図はこの発明の製造方法の一例を工程順に示
す概略図、第３図は従来のホトダイオードを示すもので
、（Ａ）は概略構成を示す断面図、（Ｂ）は集光状態を
示す説明図である。 図において（１）は基板、（２）は活性層、（３）はシ
ョットキー電極、Ｇ４）はパッシベーション膜、（６）
は光吸収領域、（９は光、（７）はレンズ層、（へ）は
レジスト膜である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）半導体基板の一面に形成され、光吸収層を構成す
る活性層、この活性層に相互に離隔して形成された複数
個の電極及びこれらの電極間における上記活性層に設け
られ、光の屈折率が空気より大きい部材によって構成さ
れたレンズ層を備えたホトダイオード。 - （２）半導体基板の一面に光吸収層として作用する活性
層を形成する工程、上記活性層に相互に離隔した複数個
の電極を形成する工程、上記各電極を覆うように、光の
屈折率が空気より大きい部材からなるレンズ層を上記活
性層上に形成する工程、上記レンズ層上にレジスト膜を
形成すると共に、上記各電極の上部に位置するレジスト
膜を除去する工程、上記レジスト膜を加熱し、その周辺
部を熱だれさせる工程及びエッチングにより上記レジス
ト膜並びにレンズ層の一部を除去する工程を含むホトダ
イオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284407A JPH02129970A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | ホトダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284407A JPH02129970A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | ホトダイオード及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129970A true JPH02129970A (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=17678169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284407A Pending JPH02129970A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | ホトダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661328A (en) * | 1995-01-23 | 1997-08-26 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Photo-receiving device, and method of fabricating a photo-device |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP63284407A patent/JPH02129970A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661328A (en) * | 1995-01-23 | 1997-08-26 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Photo-receiving device, and method of fabricating a photo-device |
| US5895227A (en) * | 1995-01-23 | 1999-04-20 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Method of fabricating a photo-device |
| US5945720A (en) * | 1995-01-23 | 1999-08-31 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Photo-receiving device with light guide |
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