JPS58157177A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS58157177A
JPS58157177A JP57040377A JP4037782A JPS58157177A JP S58157177 A JPS58157177 A JP S58157177A JP 57040377 A JP57040377 A JP 57040377A JP 4037782 A JP4037782 A JP 4037782A JP S58157177 A JPS58157177 A JP S58157177A
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JP
Japan
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implanted
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inp
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JP57040377A
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English (en)
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Haruo Kawada
春雄 川田
Hidetoshi Nishi
西 秀敏
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H10F30/22Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
    • H10F30/225Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)発明の技術分野 本発明は1nPt−母体とするプレーナ型アバランシェ
・フォトダイオードの製造方法に係り、特に−アバラン
シェ−フォトダイオードに於ける受光部及びガードリン
グ部の形成方法に関する0(b)  技術の背景 lμ賜帝元通信用の受光素子として、第1図(イ)に示
すプレーナ1IIi(受付番号56041353)や、
プレーナ臘の一植で7i41図(ロ)、?→に示すよう
なリーチスルーail(受付4号5611420.56
10928)のアバランシェ・7オトダイオード(A 
P D)が既に提案されている。I@1図に於てlは基
板、2はバッファ層、3は光吸収層、4は帛1のウィン
ド層、5に%2C)ウィンド層、6#′i塊め込み層、
7rL受元部、8はガードリング部、9は窒化シリコン
(SisN4)等からなる保護絶縁貞、lOは金拳亜鉛
(AuZn)等からなる上部電極、11は金・ゲルマニ
ウム(AuGe)等からなる下部電極を示している。そ
して上記APDに於ては何れも受光部周辺でのエツジブ
レークダウンを防止する為に、図に示し九通り受光部の
周辺部即ちp −InPからなる受光snmとn−−I
nP(又はn−1nP)からなるウィンド層の間にp−
InPからなるガードリング部8が形成される0 (C)  従来技術と開成点 上記のようにInPを母体とするプレーナ型APDO展
造方法に於て、従来はp−InPからなるガードリング
部をベリリウム(B@)のイオン注入で、そしてp −
InP からなる受光部上カド(ラム(CdJの気相拡
散で形成していた0従って該従来方法では上記APDが
B@注入層を電気陳活性化する丸めの例えば650〜7
50(’C〕、610〔分〕程度の高温熱処理と、例え
ば500〜600(C)。
1〔時間3機度のCd拡散処履との二回の高温熱処理工
種を経て形成されていた0そのためこれら高温熱処理K
Nてウィンド層上面近傍の如ん[F]が蒸発して、ウィ
ンド層上面近傍に結晶欠陥が形成され、ノイズ特性9周
渡航時性等APD素子の電気的特性が損なわれるという
問題があった。ImP化合物に於ては上記のように)ん
(至)S発の開成があるので、該InPの嵐好な結晶性
を保つためには受光部及びガードリンクatm形成する
−の高温熱&&場工11を減らすことが好ましい。
(由 発明の目的 本発明は上記Ol:Lを考慮し、受光部及びガードリン
グatm形成する際の高温熱処垣工1it−−回で済ま
せる製造方法t−提供し、InPを母体とするブレーナ
alAPDの電気的特性を向上せしめることt目的とす
る。
(・)発明の構成 即ち不発明は受光部とガードリング部1InP層に形成
し、InGaAm層、InGaAmPJIL戚るい1□
nGaA sP h InGaAm層t jt*1Ui
l h t 4 InP      ’/ 1nGaA
s * InP/InGaAsP+成るいはInP/I
nGaAsP−InGIAI@Af’DOd造方法に於
て、受光部及びガードリング部を形成するに際して、受
光部形成領域へCd t−、ガードリング部形成領域へ
B@lそれぞれイオン注入した後、注入Cd及び注入B
@を電気的に活性化する為の熱mmt−atm行う1楊
【有すること1*黴とする。
(j)発明の実施例 以下本発明を一実施例について、菖2図(イ)乃至(ホ
)に示す工楊断−図及び第3図に示す不純物注入領域の
キャリア分布図を用いて詳jllKaf14する〇本発
明の方法を用いて例えばプレーナ置InP/InGaA
sPaAPDを形成するに蒙しては、通常の液相エピタ
キシ苓ル成長(LPj:)法を用いて、先ず第2図H)
VC示すようK I X I G” (aim/cd 
〕機度のキャリア11[11−有し厚さ35(J(Jl
ml) mj[のn”−InP*基板l上に、キャリア
llj[lX10”[a tm / cd ]t 厚さ
3[μJ機度のn−InPsバッファ層21キャリア@
Ml I X 10” (atm / cj )を犀さ
2(/JIB)8にのn−InGaAsPejt、吸収
層3゜中ヤリア濃’[I X 10” (a km /
 6d )s厚さl(、aJmuのn−InP@第1ウ
ィンド層4、キャリア濃[5xlG”(atm/cj〕
、厚さ1(AllE  Ii&。
n −ImPIIj12ウィンド層器が、−次積層され
九APD用エピタキシャル基板を準備する。次いで通常
のフォトプロセスを用い、第2図tP)に示すようKl
l紀APD用エピタキシャル基板上にガードリング部形
成領域mを表出する第1のイオン注入窓tWするフォト
レジスト@iスク121形成し、駅マスク12のJ11
110イオン圧入窓から選択的に例えば加遮エネルギー
150(K@V)、注入量IX10” (atm/m)
 @直の条件でベリリウム・イオン(B@)O注入を行
い、例えばn−−InP・第2ウィンド層5からn−I
nP・ 第1ウィンド層4の上部領域に1するB・注入
領域8′を形成する。
次いで1Ilr記フオトレジスト・マスク12i鹸去し
起債、通常の化学気相成長及び7オト・エッチング工楊
【経て、例えば第2図ビうに示すように該APD用エビ
タ命シャル基板上に受光部形成領域向を表出すゐ篇2の
イオン注入窓を有する窒化シリコン(811N4)”マ
スク13i形成し、腋基板o@KW 200 CCJ 
横11c昇Ill L ft 状1m テ81 s N
4・iスフ13のis2のイオン注入窓から選択的に例
えば加速エネルギー400(K@V)、注入量lx10
 ” (a tm/ai ) 8fKの条件でカド建り
ム・イオン(Cd ) t−ff人し、注入深さが例え
ば0.7μ皇楊度のCd注入領域7’t−n−InP纂
2ウィンド肩5内に形成する◎この時Cd注入領域7′
の端面は、前記B・注入領域8′内に違してい企0なお
鍍Cd”選択注入に際してのマスクは二酸化シリコン■
1QJt+ りん珪酸ガフス(PSG)等でも嵐(、[KCd注入を
常温で行う鍬にはフォトレジメトでもさしつかえない。
次いで5iiN*・マスク13を除去した後、通常の化
学気相成長法管用いて纂2wAに)に示すようKaAP
D用エピタキシャル基板上に例えばPSG成るいは8k
mN+等からなるシん[F]の原発防止膜14を形成し
、次iで該基板を置素(N1)成るいは不活性ガス中で
例えd1sOc℃〕*2rX剣機度熱感場して前記B@
注入領域8′とCd江大入領域7′同時に電気的に活性
化し、該領域にp−IuP・ガードリング部8及びp−
InP・受光117Vc形成する0上記熱処場後One
注入領域とC4注入B@江入領域がなだらかなキャリア
分布を示し、ガードリング部形成に遍していることは、
これ宜で提案済みの特許(受付誉号5603557,5
604653゜5610928.5611420)  
で述べた通りであるが、更KCd注入領域の今ヤリア分
布もCd拡飲分布と同11に急峻な分布となす、該Cd
注入領域が受光部形成に適していることが図から明らか
である0 次いで原発防止績14¥r除去した後、従来と同様の方
法により112m(ホ)に示すように受光部7及びガー
ドリング*SO形成された第2のウィンド層5上へO*
si絶縁−9の形成、該保嫌絶鍬臘9への受f、部7t
−表出する電橋窓の形成、?a電極窓上へのAuZn等
からなる上部iE極lOの形成、APL)i板嬌面への
AuG・等からなる下部IE極11の形成、等がなされ
てプV−すli I nP / I nGaAsP ・
APDが提供される。
億) 発@E)MJ釆 以上説明したように、本発明によれば受光部及びガード
リング部を形成するに際しての為温熱地場の1111I
ILt従来方法より−@畝らずことがで自るので、機能
領域の#vlflI性t−嵐好に保つことができる0従
りて本発明によればInPt母体とするプレーナ臘ムP
Dの素子特性を向上させることがで龜るO なお上記夷廊例は、重置@を通常構造のプレーナ[AP
Dの製造工mK遍用し九例でめったが、本発明の方法は
り一チスルー臘ムPDC)製造工程に適用しても勿論有
効である◎父型発明は上記実Jl1例に示したInP/
InGaAsP 411造KAらず、InP/InGa
Aa、InP/InGaAsP−InGaムl柳造等I
nPK−母体とする鱒てのプレーナ虚ムPDに対して有
効である0そして又重置−の効果はB・注入とCd注入
の順序に5g41係で69、上記実施例以下の注入条件
(注入エネルギ、注入量等)、熱処理粂件(保護膜の種
類あるいは有無、温度、時間、熱処理雰囲気等)でも有
効であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)はInPを母体とするプレーナ型APDの
断面図、第1図(ロ)及び(ハ)は同じくリーチスルー
型APDの断面図、第2図(イ)乃至(ホ)は本発明の
方法の一実施例に於ける工程断面図で、第3図は不純物
注入領域のキャリア分布図である。 図に於て、1はn+−InP・基板、2はn−InP・
バッファ層、3はn−InGaAsP・光吸収層、4は
n−InP・第1ウィンド層、5はn−−InP・第2
ウィンド層、6はn−InP又はn−InGaAsP・
埋込み層、7′はCd注入領域、7はp+−InP・受
光部、8′はBe注入領域、8はp−InP・ガードリ
ング部、9は保護用絶縁膜、10は上部電極、11は下
部電極、12はフォトレジスト・マスク、13は窒化シ
リコン・マスク、14は蒸発防止虞を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受光部とガードリング部をInP層に形成しIn
    GaAs層(或るいはInGaAsP層)を光吸収層と
    するInP/InGaAs(或るいはInGaAsP)
    ・アバランシェ・フォトダイオードの製造方法に於て、
    受光部及びガードリング部を形成するに際して、受光部
    形成領域ヘカド電つムを、ガードリング部形成領域ヘベ
    99ウムをそれぞれイオン注入し九後、注入カド建りム
    及び注入ベリリウムを電気的Kfi性イビする為の熱処
    思會同時に行う工11を有することt4I黴とする半導
    体装置O製造方法0(功 受光部とガードリング部をI
    mP層に形成し、InGaAsP及びl鳳GaA1層を
    光吸収層とするImP/ImGaAsP−111G&A
    I@アパツンシエ・7オトダイオードの製造方法に験て
    、受光部及びガードリング部′gt形成するKIIiし
    て、受光部形成領域ヘカドイウ五をガードリングS形成
    領域へベリリウムをそれぞれイオン注入した後、注入カ
    ドミウム及び注入ペリリウム電気的に活性化する為の熱
    処理を同時に行う工程を有することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
JP57040377A 1982-03-15 1982-03-15 半導体装置の製造方法 Pending JPS58157177A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60198786A (ja) * 1984-03-22 1985-10-08 Nec Corp 半導体受光素子
JPS61101085A (ja) * 1984-10-24 1986-05-19 Nec Corp 3−5族半導体受光素子の製造方法
US4638345A (en) * 1983-06-01 1987-01-20 Rca Corporation IR imaging array and method of making same
CN110098270A (zh) * 2019-04-18 2019-08-06 中国科学技术大学 雪崩光电二极管扩散结构的制备方法及二极管扩散结构

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