JPH02152280A - Manufacturing method of photodetector - Google Patents

Manufacturing method of photodetector

Info

Publication number
JPH02152280A
JPH02152280A JP63307283A JP30728388A JPH02152280A JP H02152280 A JPH02152280 A JP H02152280A JP 63307283 A JP63307283 A JP 63307283A JP 30728388 A JP30728388 A JP 30728388A JP H02152280 A JPH02152280 A JP H02152280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
etching
electrode
gainas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63307283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2645460B2 (en
Inventor
Goro Sasaki
吾朗 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP63307283A priority Critical patent/JP2645460B2/en
Publication of JPH02152280A publication Critical patent/JPH02152280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2645460B2 publication Critical patent/JP2645460B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は受光素子の製造方法に関するもので、特に光フ
アイバ通信に用いられる光電子集積回路(OE I C
)の製造に使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a light receiving element, and in particular to an optoelectronic integrated circuit (OEIC) used in optical fiber communication.
) used in the production of

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、このような分野の技術としては、[応用電子物性
分科会研究報告J No、423.  p、8〜13(
応用物理学会、1988年5月10日)に開示されたも
のが知られている。このような従来の受光素子では、半
絶縁性のInP基板上にn−型GaInAsからなるバ
ッファ層、n型GaInAsからなるカソード層、n−
型InPからなるエツチングストッパ層、n−型GaI
nAsからなる層(1層)、GaInAsにBeをイオ
ン注入してp型としたアノード層を積層して形成される
Conventionally, techniques in this field include [Applied Electronic Materials Subcommittee Research Report J No. 423. p, 8-13 (
The one disclosed in Japan Society of Applied Physics, May 10, 1988) is known. In such a conventional light receiving element, a buffer layer made of n-type GaInAs, a cathode layer made of n-type GaInAs, and an n-type GaInAs are formed on a semi-insulating InP substrate.
Etching stopper layer made of type InP, n-type GaI
It is formed by stacking a layer (one layer) made of nAs, an anode layer made into p-type by ion-implanting Be into GaInAs.

ここで、上記のエツチングストッパ層は下記の理由から
設けられている。すなわち、0EICにおいてはPIN
−PD(pin型フォトダイオード)のアノード、カソ
ード電極をチップ上面から取り出す必要がある。ここで
、アノード電極についてはエピタキシャル成長層の最上
層(アノード層)から容易に取り出し得るが、カソード
電極についてはエピタキシャル成長層の途中から取り出
すことが必要なため、選択エツチングで上記のカソード
層を露出させる必要がある。そこで、まず上記のエツチ
ングストッパ層までメサエッチングを行ない、次にエツ
チングストッパ層を除去することでカソード層を露出さ
せている。そして、このカソード層にオーミック接触す
るカソード電極を設けている。
Here, the above etching stopper layer is provided for the following reasons. In other words, in 0EIC, the PIN
- It is necessary to take out the anode and cathode electrodes of the PD (pin type photodiode) from the top surface of the chip. Here, the anode electrode can be easily taken out from the top layer (anode layer) of the epitaxially grown layer, but the cathode electrode needs to be taken out from the middle of the epitaxially grown layer, so it is necessary to expose the cathode layer by selective etching. There is. Therefore, mesa etching is first performed up to the etching stopper layer, and then the etching stopper layer is removed to expose the cathode layer. A cathode electrode is provided in ohmic contact with this cathode layer.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来のエツチングストッパ層1000A
以上の厚いものであり、またこれに用いられるn型!n
Pは抵抗率が高いため、PIN−PDの直列抵抗が太き
(なるという欠点があった。このため、前述の文献の技
術では、メサエッチングされたi層の側壁までカソード
電極を設けるようにしているが、これでは暗電流が増加
する等の欠点が生じる。また、n型のInPをカソード
層とするときには、カソード電極とのオーミック接触抵
抗が大きくなり、同様にPIN−PDの直列抵抗が大き
くなる欠点があった。
However, the conventional etching stopper layer 1000A
It is thicker than above, and the n-type used for this! n
Since P has a high resistivity, it has the disadvantage of increasing the series resistance of PIN-PD.For this reason, in the technique of the above-mentioned document, the cathode electrode is provided up to the sidewall of the mesa-etched i-layer. However, this has drawbacks such as an increase in dark current.Also, when n-type InP is used as the cathode layer, the ohmic contact resistance with the cathode electrode increases, and the series resistance of the PIN-PD similarly increases. There was a downside to getting bigger.

そこで本発明は、直列抵抗を低減させた受光素子の製造
方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light receiving element with reduced series resistance.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る受光素子の製造方法は、基板上に第1導電
型(例えばn型)のGaInAsからなる第1層、n型
のInPからなり厚さが100A以上800八以下の第
2層(エツチングストッパ層)、不純物濃度が1016
c m−3オーダー以下のGa In Asからなる第
3層(i層)およびp型のGaInAsもしくはInP
からなる第4層を順次積層する第1の工程と、最上層の
第4層の上の受光素子形成領域を覆うマスクを形成する
第2の工程と、第2層をエツチングストッパ層としてマ
スクを介して第3層および第4層をメサエッチングする
第3の工程と、第2層をエツチングして第1層を露出さ
せる第4の工程と、これにより露出した第1層上にオー
ミック接触する第1の電極(カソード電極)を形成する
と共に、マスクを除去して前記第4層上にオーミック接
触する第2の電極(アノード電極)を形成する第5の工
程とを備えることを特徴とする。
The method for manufacturing a light receiving element according to the present invention includes a first layer made of GaInAs of a first conductivity type (for example, n-type) and a second layer made of n-type InP having a thickness of 100A or more and 800A or less ( etching stopper layer), impurity concentration is 1016
c Third layer (i layer) made of GaInAs of order of m-3 or less and p-type GaInAs or InP
a first step of sequentially laminating a fourth layer consisting of the following layers; a second step of forming a mask covering the light-receiving element forming area on the fourth layer, which is the uppermost layer; and a second step of forming a mask using the second layer as an etching stopper layer. a third step of mesa etching the third and fourth layers through the etching; and a fourth step of etching the second layer to expose the first layer, thereby making ohmic contact on the exposed first layer. A fifth step of forming a first electrode (cathode electrode) and forming a second electrode (anode electrode) in ohmic contact on the fourth layer by removing the mask. .

〔作用〕[Effect]

本発明の構成によれば、エツチングストッパ層としての
第2層は100〜800Aの厚さに形成されているので
、第3および第4層をメサエッチングする際のエツチン
グストッパ層として働き、かつ直列抵抗を高くすること
がない。
According to the structure of the present invention, since the second layer as an etching stopper layer is formed to have a thickness of 100 to 800 Å, it functions as an etching stopper layer when mesa etching the third and fourth layers, and also serves as an etching stopper layer in series. There is no need to increase the resistance.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の実施例を示す受光素子の製造工程別断
面図である。まず、同図(a)のように、半絶縁性のI
nPからなる基板1oの表面に、第1層11から第4層
14を順次にエピタキシャル成長する。ここで、第1層
11は不純物濃度が5×1018cm−3程度のn型G
aInAsで形成され、厚さは200OA程度である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a light-receiving element according to an embodiment of the present invention according to manufacturing steps. First, as shown in the same figure (a), a semi-insulating I
A first layer 11 to a fourth layer 14 are sequentially epitaxially grown on the surface of a substrate 1o made of nP. Here, the first layer 11 is an n-type G with an impurity concentration of about 5 x 1018 cm-3.
It is made of aInAs and has a thickness of about 200 OA.

第2層12は不純物濃度が5×1018cm−3程度の
n型InPで形成され、厚さは500八程度である。第
3層13はアンドープ(不純物濃度I X 1015c
 m−3程度)のGaInAsで形成され、厚さは2μ
m程度である。そして、第4層14は不純物濃度1×1
018cm−3程度のp型GaInAsもしくはp型1
nPで形成され、厚さは0.8μm程度である。
The second layer 12 is formed of n-type InP with an impurity concentration of about 5×10 18 cm −3 and a thickness of about 500 cm. The third layer 13 is undoped (impurity concentration I x 1015c
m-3) and has a thickness of 2μ.
It is about m. The fourth layer 14 has an impurity concentration of 1×1
p-type GaInAs or p-type 1 of about 018cm-3
It is formed of nP and has a thickness of about 0.8 μm.

次に、第4層14の上にレジストを塗布してパターニン
グし、PIN−PDの形成領域のみにレジスト膜20を
残存させる(同図(a)図示)。
Next, a resist is applied and patterned on the fourth layer 14, so that the resist film 20 remains only in the PIN-PD formation region (as shown in FIG. 12A).

しかる後、リン酸を主成分とするエツチング液を用いて
エツチングすると、第4層14および第3層13が順次
にメサエッチングされる。このとき、InPからなる第
2層12はエツチングされにくいのでエツチングストッ
パ層として働き、従って第1図(b)の構造が実現でき
る。なお、第2層12をエツチングストッパ層として作
用させるためには、これをあまり薄くすることはできず
、100A以上(実施例では50OA)の厚さになって
いることが必要である。
Thereafter, when etching is performed using an etching solution containing phosphoric acid as a main component, the fourth layer 14 and the third layer 13 are sequentially mesa-etched. At this time, the second layer 12 made of InP is difficult to be etched and therefore acts as an etching stopper layer, thus realizing the structure shown in FIG. 1(b). Note that in order for the second layer 12 to function as an etching stopper layer, it cannot be made very thin, and must have a thickness of 100 Å or more (50 OA in the example).

次に、塩酸を主成分とするエツチング液でエツチングす
ると、露出している第2層(エツチングストッパ層)1
2のみが除去される。これによって、カソード層として
の第1層11が露出される(第1図(C)図示)。【7
かる後、第4層14の上のレジスト膜20をアセトン等
で除去し、リフトオフ法を用いて第1層11および第4
層14の上にオーミック接触する第1および第2の電極
21.22を形成する。カソード電極となる第1の電極
(n型オーミック電極)21としては、例えばAu/Z
n/Auなどを用いることができ、アノード電極となる
第2の電極(n型オーミック電極)22としては、例え
ばAuGe/Nl/Auなどを用いることができる。そ
して、これらは例えば350℃で1分間の熱処理により
合金化される。
Next, when etching is performed with an etching solution containing hydrochloric acid as the main component, the exposed second layer (etching stopper layer) 1
Only 2 are removed. As a result, the first layer 11 as a cathode layer is exposed (as shown in FIG. 1C). [7
After that, the resist film 20 on the fourth layer 14 is removed using acetone or the like, and the first layer 11 and the fourth layer are removed using a lift-off method.
First and second electrodes 21,22 are formed on layer 14 in ohmic contact. The first electrode (n-type ohmic electrode) 21 serving as the cathode electrode is made of, for example, Au/Z.
For example, AuGe/Nl/Au can be used as the second electrode (n-type ohmic electrode) 22 serving as the anode electrode. Then, these are alloyed by heat treatment at 350° C. for 1 minute, for example.

上記のように製造されたPIN−PDに、電極21、.
22を介して逆バイアスを印加すると、PIN−PDの
i層となる第3層13の中に空乏層が広がって光検出が
なされる。ここで、エツチングストッパ層としての第2
層12があまり厚いとPIN−PDの直列抵抗が大きく
なりすぎるので、800八以下の厚さであることが必要
になる。
Electrodes 21, .
When a reverse bias is applied through 22, a depletion layer spreads in the third layer 13, which becomes the i-layer of the PIN-PD, and photodetection is performed. Here, the second etching stopper layer is
If the layer 12 is too thick, the series resistance of the PIN-PD will become too large, so it is necessary to have a thickness of 800 mm or less.

また、第1層11および第2層12の不純物濃度5 X
 1017c111−3程度以上(実施例では5X10
18Co+−3程度)にしておけば、直列抵抗は更に低
減される。しかも、GaInAsはInPに比べて電子
の移動度が高く、バンドギャップが小さいので、これを
第1層11に用いることで直列抵抗の低減はより著しく
なる。
Further, the impurity concentration of the first layer 11 and the second layer 12 is 5
1017c111-3 or more (5X10 in the example)
18Co+-3), the series resistance is further reduced. Moreover, since GaInAs has higher electron mobility and a smaller band gap than InP, by using GaInAs for the first layer 11, the series resistance can be reduced more markedly.

なお、実施例では基板の上にPIN−PDのみを形成す
る工程を示したが、0FICの作製に使用される場合に
は、同時に基板の上にFET等が形成されることになる
In addition, although the process of forming only PIN-PD on a substrate was shown in the Example, when used for manufacturing 0FIC, FET etc. will be formed on a board|substrate at the same time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、エツチングスト
ッパ層としての第2層は100〜800Aの厚さに形成
されているので、第3および第4層をメサエッチングす
る際のエツチングストッパ層として働き、かつ直列抵抗
を高くすることがない。このため、直列抵抗を低減させ
た受光素子を製造することが可能になる。
As described above in detail, in the present invention, the second layer as an etching stopper layer is formed to have a thickness of 100 to 800A, so it functions as an etching stopper layer when mesa etching the third and fourth layers. , and does not increase series resistance. Therefore, it becomes possible to manufacture a light receiving element with reduced series resistance.

13・・・第3層(P IN−PDのi層)、14・・
・第4層(PIN−PDのp層)、20・・・レジスト
膜、21・・・第1の電極(n型オーミック電極)、2
2・・・第2の電極(n型オーミック電極)。
13...Third layer (i layer of PIN-PD), 14...
・4th layer (p layer of PIN-PD), 20... resist film, 21... first electrode (n-type ohmic electrode), 2
2... Second electrode (n-type ohmic electrode).

特許出願人  住友電気工業株式会社 代理人弁理士   長谷用  芳  樹Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd. Representative Patent Attorney Yoshi Itsuki Hase

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例の製造工程別素子断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an element according to manufacturing steps according to an embodiment of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に第1導電型のGaInAsからなる第1層
、第1導電型のInPからなり厚さが100Å以上80
0Å以下の第2層、不純物濃度が10^1^6cm^−
^3オーダー以下のGaInAsからなる第3層および
第2導電型のGaInAsもしくはInPからなる第4
層を順次積層する第1の工程と、 前記第4層の上の受光素子形成領域を覆うマスクを形成
する第2の工程と、 前記第2層をエッチングストッパ層として前記マスクを
介して前記第3層および第4層をメサエッチングする第
3の工程と、 この第3の工程により露出した前記第2層をエッチング
して前記第1層を露出させる第4の工程前記第4の工程
により露出した第1層上にオーミック接触する第1の電
極を形成すると共に、前記マスクを除去して前記第4層
上にオーミック接触する第2の電極を形成する第5の工
程と を備えることを特徴とする受光素子の製造方法。 2、前記第1導電型はn型であり、前記第2導電型はp
型である請求項1記載の受光素子の製造方法。
[Claims] 1. A first layer made of GaInAs of the first conductivity type on the substrate, a first layer made of InP of the first conductivity type and having a thickness of 100 Å or more 80
Second layer below 0 Å, impurity concentration 10^1^6cm^-
A third layer made of GaInAs of ^3 order or less and a fourth layer made of GaInAs or InP of the second conductivity type.
a first step of sequentially laminating layers; a second step of forming a mask covering a light-receiving element formation region on the fourth layer; a third step of mesa-etching the third and fourth layers; a fourth step of etching the second layer exposed by the third step to expose the first layer; and a fourth step of etching the second layer exposed by the third step to expose the first layer. a fifth step of forming a first electrode in ohmic contact on the first layer, and forming a second electrode in ohmic contact on the fourth layer by removing the mask. A method for manufacturing a light receiving element. 2. The first conductivity type is n-type, and the second conductivity type is p-type.
2. The method of manufacturing a light receiving element according to claim 1, wherein the light receiving element is a mold.
JP63307283A 1988-12-05 1988-12-05 Manufacturing method of light receiving element Expired - Lifetime JP2645460B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63307283A JP2645460B2 (en) 1988-12-05 1988-12-05 Manufacturing method of light receiving element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63307283A JP2645460B2 (en) 1988-12-05 1988-12-05 Manufacturing method of light receiving element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02152280A true JPH02152280A (en) 1990-06-12
JP2645460B2 JP2645460B2 (en) 1997-08-25

Family

ID=17967262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63307283A Expired - Lifetime JP2645460B2 (en) 1988-12-05 1988-12-05 Manufacturing method of light receiving element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2645460B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314813A (en) * 1993-03-04 1994-11-08 Sumitomo Electric Ind Ltd P-i-n photosensitive element, its manufacture and photoelectronic integrated circuit
EP0614233A3 (en) * 1993-03-04 1997-07-02 Sumitomo Electric Industries Pin-type light receiving device, manufacture of the pin-type light receiving device and optoelectronic integrated circuit.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314813A (en) * 1993-03-04 1994-11-08 Sumitomo Electric Ind Ltd P-i-n photosensitive element, its manufacture and photoelectronic integrated circuit
EP0614233A3 (en) * 1993-03-04 1997-07-02 Sumitomo Electric Industries Pin-type light receiving device, manufacture of the pin-type light receiving device and optoelectronic integrated circuit.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2645460B2 (en) 1997-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0133709A2 (en) Photodetector integrated circuit
JP2599131B2 (en) Integrated photodetector-amplifier device
US5061977A (en) Semiconductor photodetector device
CA2051453C (en) Long wavelength transmitter opto-electronic integrated circuit
JPH06268196A (en) Optical integrated device
JP4109159B2 (en) Semiconductor photo detector
JPH02152280A (en) Manufacturing method of photodetector
JP3138199B2 (en) Semiconductor waveguide type light receiving element and method of manufacturing the same
KR100262409B1 (en) Method of manufacturing optoelectronic integrated circuit
JP2685703B2 (en) Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same
JP2726204B2 (en) Manufacturing method of semiconductor waveguide device
JPH01196182A (en) Photodiode
JP2709008B2 (en) Method for manufacturing semiconductor photodetector
JP3224192B2 (en) Semiconductor waveguide receiver
JP2711055B2 (en) Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same
JP3014006B2 (en) Semiconductor device
JPS61101084A (en) Method for manufacturing compound semiconductor photodetector
JPH05218379A (en) Optical / electronic integrated circuit device
JP2742358B2 (en) Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same
JP2741763B2 (en) Semiconductor device
JP2995359B2 (en) Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same
JP2766761B2 (en) Semiconductor photodetector and method of manufacturing the same
JPH01140678A (en) Photodetector
JPS63228746A (en) optical integrated circuit
JPH05275732A (en) Light receiving element and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090509

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090509

Year of fee payment: 12