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光接收器件以及光接收器件的制造方法

文檔序號:6888685閱讀:131來源:國知局
專利名稱:光接收器件以及光接收器件的制造方法
技術領域
本發明涉及一種光接收器件以及一種制造光接收器件的方法。
背景技術
對于被認為具體地用于例如光學拾波器(optical pick-up )的應用的光接 收器件(例如,光電探測器)來說,通常使用采用硅(Si)基襯底的PIN ( PN ) 光電二極管,這是因為其制造方法簡單,在成本方面優良,并且容易將其結 合至作為光電探測器集成電路(PDIC)的集成電路。在近來需求波長更短和 速度更快的光盤的步伐中,相同的需求對于光電探測器來說也變得更加顯 著。
由于近來波長更短的光盤的發展趨勢,光電二極管本身的光接收靈敏度 下降已經成了問題。因此,采用了下述使光接收靈敏度下降最小化的設計。 具體地,為預期的激光波長定制的抗反射膜作為具有幾十個納米的膜厚的薄 膜被形成在光接收區域的表面上,從而盡可能地抑制反射率。
此外,由于光學系統的設計在精確性和功能方面的提高同時向前推進, 作為期望光電探測器所具有的性能的一個方面,光電探測器需要具有下面兩 個看似彼此矛盾的特性光學設計中確定的整個光接收區保持均勻的光接收 靈鳥文度(器^H呆i正^直(device guaranteed value ));以及^口果光(仿W口, 5敫 光器的雜散光/反射光)入射到光接收區的外部,則該光不會影響光電轉換電 路(光不被轉換成輸入信號)。
作為一個示例,傳統地,光學設計中的光電探測器的尺寸通常由用于遮
光的互連金屬(具有包圍光接收區外部的形狀)決定。然而,具體地,在光 電探測器集成電路(PDIC )等的工藝過程中,尤其在例如器件加工技術方面, 難于為直到光接收區的邊(邊緣)的整個區域保持均勻的抗反射膜結構。 下面將參考圖8中常規光電二極管的截面視圖描述傳統技術的一個示例。
5如圖8所示,N型雜質區(陰極區)121形成在P型襯底(陽極)110
上。在該結構中,遮光金屬膜171形成為延伸至陰極區121內,光學光電二 極管的尺寸A由形成在該遮光金屬膜171中的開口 172決定。然而,在實際 的制造方法中,開口需要形成在層間絕緣膜141中,該層間絕緣膜141形成 在具有幾十納米量級的膜厚的抗反射膜131上并具有在l)am到幾微米范圍 內的膜厚,并且由于加工方面的原因該層間絕緣膜141保留在邊緣部分F中。 這引起了光學光電二極管的尺寸下降到尺寸B的問題。因為邊緣部分F的反 射率不能控制,所以就出現了靈敏度降低到低于設計值的值并且實際的光接 收靈敏度本身變成未知值(包括個體之間的變化)的問題。
此外,如圖9的截面視圖所示,光學光電二極管的尺寸C設計在邊緣部 分F中保留的層間絕緣膜141內,入射至其外部的光不被完全遮擋,而是貢 獻于光電轉換。因此,沒有得到基本問題的解決方案。
此外,即使如圖9所示,陰極區121的PN結端部形成在其中抗反射膜 J3〗均勻的區域內以解決圖8所述的問題,入射至反射襯底(陰極區)110 的光也被轉換成載流子對,然后載流子以特定的比率到達PN結部分(耗盡 層),貢獻于有效的電流信號。因此,該構造不能得到基本問題的解決方案。
此外,例如,如果多個光電探測器存在于一個光電探測器集成電路中, 其夾層通過使用例如反應離子蝕刻(RIE)的干法蝕刻技術被移除,并且如 果光電二極管的尺寸彼此顯著不同,則產生了蝕刻速率對尺寸的依賴,這引 起了蝕刻至恒定深度變得不可能的問題產生的可能性。例如,如圖IO(I) 和圖10 (2)所示,如果一個具有201imx20(im尺寸的光電二極管111C和兩 個在光電二極管111C兩側的各自具有lOO(imxlOO(im尺寸的光電二極管 111A和111B存在于同一個光電探測器集成電路101中,并且如果通過反應 離子蝕刻在層間絕緣膜141中形成開口 ,則具有20^imx20jim尺寸的光電二 極管1UC的開口 143C的蝕刻速率高于光電二極管111A和111B的開口 M3A和143B的蝕刻速率。這將引起僅在開口 143C中夾層下的抗反射膜131 也被蝕刻的可能性。
在光電4笨測器集成電路中,在推進其平臺工藝(platform process )產生 的步驟中,層間絕緣膜的層數增加,并且相應地層間絕緣膜的厚度也增加。 上述問題在將來變成更為重要的問題的可能性將更高。下面將考慮例如
650nm的抗反射膜(例如,氮化硅膜)131存在于層間絕緣膜141 (假設總共 為7pm)的下方的情形。
該考慮基于采用如下工藝設計的假設7pm層間絕緣膜(假設為氧化硅 膜)141中的6.5^im通過反應離子蝕刻來蝕刻,然后只有余下的0.5pm氧化 膜通過基于氬氟酸的溶液蝕刻來蝕刻,由此在抗反射膜131上方形成開口。 在此情形下,如果對20jLimx20|Lim尺寸的反應離子蝕刻的蝕刻速率是對 10(Himxl00iim尺寸的1.1倍,則得到方程7.0(im- (6.5x1.1) nm = -0.15pm, 這表明蝕刻到達直接在層間絕緣膜141下方的抗反射膜131,如圖10 (3) 所示。如果抗反射膜131的膜厚是50nm,則該蝕刻穿透抗反射膜131并且 其下的光電二極管111C的表面也被蝕刻。自然地,如果考慮反應離子蝕刻 本身過程中的層間絕緣膜的膜厚/蝕刻的變化,則該問題將變得更加嚴重,使 該工藝設計變得不可行。
和上面的描述形成對比,工藝中的上述問題可以通過完全開放大的開口 143來解決,如圖11 ( 1 )和11 (2)所示。然而,如上所述,同樣在該示例 中,注入至寬度達40(im的大隔離區123的光子P在隔離區123中不完全復 合,其一部分被俘獲至在隔離區123兩側的光電二極管111A和111C,如圖 11 (3)所示。如果入射至隔離區123的光被增加為輸入信號,則以噪音特 性和頻率特性(速度)為典型代表的光電二極管的特性將受到顯著的不利影響。
還披露了另一項技術。在該技術中,與光接收區具有相同導電類型的背 景光俘獲區經由至少間隔L形成在光接收區的周圍,由此使得由入射在光接 收區外部的光導致的空穴被背景光俘獲區形成的耗盡層所俘獲,從而空穴對 光電流沒有貢獻(例如,參考日本特開平9-289333 )。然而,其中并沒有披 露關于在開口形成過程中產生的上述問題的考慮。

發明內容
要解決的問題是入射到光接受區周圍的隔離區上的光不在隔離區中復 合,其一部分俘獲至光接收區中從而被增加為輸入信號,對光電二極管的特 性具有顯著不利的影響,例如引起噪音的產生和頻率特性(速度)的退化。
本發明的挑戰是至少在光接收部分的光電二極管的周圍部分形成與光 電二極管具有相同導電類型的區域并清除(sweep out)由入射至該區域側的光子產生的載流子,從而使得提高光電二極管的光接受靈敏度特性。
涉及權利要求1的本發明包括光接收部分,形成在第一導電類型的半
導體襯底中并具有與第一導電類型相反的第二導電類型的第一區;和第二導 電類型的第二區,圍繞光接受部分經由第一導電類型的隔離區形成在至少部 分的半導體襯底上并與第一區電獨立。第二區固定至獨立于第一區的電勢。
形成在光接收部分上的絕緣膜的開口形成為從第 一 區上的區域經由隔離區 上的區域而到達部分的第二區上的區域。
在涉及權利要求1的本發明中,提供了第二導電類型的第二區,該第二 導電類型的第二區圍繞光接受部分經由第一導電類型的隔離區形成在至少 部分的半導體襯底上并與第一區電獨立。此外,第二區固定至獨立于第一區 的電勢。因此,由入射至第二區側的光子產生的載流子被朝向固定電勢側清 除。此外,形成在光接收部分上的絕緣膜的開口形成為從第一區上的區域經 由隔離區上的區域而到達部分的第二區上的區域。因此,第一區的尺寸等效 于有效的光接收區,并且如上所述入射至第一區周圍的光被第二區清除,從 而對第 一 區的光接收靈敏度沒有影響。
涉及權利要求IO的本發明包括步驟在第一導電類型的半導體襯底中 形成多個第 一光接收部分,該多個第一光接收部分的每個都具有與第 一導電 類型相反的第二導電類型的第一區;在第一光接收部分之間的至少一個位置 處的半導體襯底中形成與多個第一光接收部分獨立和不同的第二光接收部
分;在第一光接收部分和第二光接收部分之間經由隔離區形成第一導電類型 的第二區。涉及權利要求10的本發明還包括步驟在第一光接收部分、第 二光接收部分、和使第 一 光接收部分和第二光接收部分彼此隔離的區域上形 成抗反射膜;在抗反射膜上形成絕緣膜,然后在第一光接收部分和第二光接 收部分上在所述絕緣膜中以連續的方式形成開口 ,在該開口的底部所述抗反 射膜被暴露;并將第二區固定至獨立于第一區的電勢。
在涉及權利要求10的本發明中,開口以連續的方式形成在第一光接收 部分和第二光接收部分上,在該開口的底部暴露抗反射膜。這消除了第二光
接收部分上的抗反射膜被蝕刻拋光或穿透的麻煩的產生。因此,均勻的膜厚 可以保持為各個光接收部分上的抗反射膜的膜厚,并因此對于各個光接收部 分可以獲得等同的抗反射效果。此外,經由隔離區而為第一區形成的第二區 被固定至獨立于第一區的電勢。因此,如上所述,入射至第二區側的光子產
8生的載流子被朝向固定的電勢側清除,由于第二區被固定至了獨立于第一區 的電勢。


圖1是示出涉及根據本發明的光接收器件的一個實施例(第一實施例示 例)的示意性構造截面視圖。
圖2是示出涉及根據本發明的光接收器件的一個實施例(第一實施例示
例)的放大截面^L圖。
圖3是示出涉及根據本發明的光接收器件的一個實施例(第二實施例示 例)的平面視圖。
圖4是示出涉及根據本發明的光接收器件的一個實施例(第三實施例示 例)的平面視圖、截面視圖和放大示意性截面視圖。
圖5是示出涉及根據本發明的光接收器件的制造方法的一個實施例(實 施例示例)的制造步驟示意圖。
圖6是示出涉及根據本發明的光接收器件的制造方法的一個實施例(實 施例示例)的制造步驟示意圖。
圖7是示出涉及根據本發明的光接收器件的制造方法的一個實施例(實 施例示例)的制造步驟示意圖。
圖8是示出作為傳統技術的一個示例的常規光電二極管的截面視圖。
圖9是示出傳統技術光電二極管的一個問題的示意圖。
圖10是示出傳統技術制造步驟中的一個問題的示意圖。
圖11示出傳統技術中的問題的示意圖。
具體實施例方式
下面將參考圖1的示意性構造截面視圖和圖2的放大截面視圖描述涉及 根據本發明的光接收器件的一個實施例(第一實施例示例)。
如圖1所示,光接收器件1具有下面的構造。具體地,在用作陽極的第 一導電類型(例如,P型)的半導體襯底10上形成光電二極管中的第二導 電類型(例如,N型)的第一區(陰極)21,作為光接收區。半導體襯底10 例如由硅襯底形成并且其襯底濃度設定為大約lxlO"cm —3。例如,第一區21 具有xj = 0.6|im的結深度,并具有從作為表面濃度的大約lxlO"cm」以格柵方式到大約lxlO m^的深度方向的濃度梯度。
在第一區21的邊緣部分,第二導電類型(N型)的第二區22提供為經 由第一導電類型(P型)的隔離區23而與第一區21電獨立(electrically independent),其中隔離區23由半導體襯底10形成。隔離區23形成為具有 例如大約2(im的寬度,并具有例如結深度xj = 1.0|im和表面濃度大約為 2xl(Pcm^的分布(profile )。考慮到不需要的載流子的壽命、寄生電阻的降 低等,希望第二區22具有某種程度的深度和濃度關系的濃度分布。然而, 當考慮到工藝便利化而使用與第一區(陰極)21相同的雜質層(分布)時也 不會引起特別的問題。
此外,在此情形下,例如在光學設計中將隔離區23的中部確定為邊界, 該邊界確定了光接收部分(光接收區)11的尺寸A。在光接收部分11的結 構設計中,層間絕緣膜41的開口 42開放以使得抗反射膜31在包括隔離區 2 3和至少部分的第二區22的區域中具有均勻的膜厚。開口 42形成為經由隔 離區23上的區域從第一區21上的區域到達部分的第二區22上的區域。此 外,同樣對于形成在層間絕緣膜41中的遮光膜71中的開口,開口42形成 為經由隔離區23上的區域從第一區21上的區域到達部分的第二區22上的 區域。從而,第一區的尺寸相當于有效光接收區,入射至第一區21周圍的 光將被第二區22清除,將在后面描述。因此,該光對第一區的光接收靈敏 度沒有影響。
至于電學特征,第二區22被固定至電源電壓Vcc。為了釋放不需要的 載流子,使第二區22具有固定的電勢就足夠了而與Vcc無關。然而,采用 最高的電勢是有效的。希望至少滿足關系Vpd (第一區21的電勢)£Vn (第 二區22的電勢),以使載流子可以確定地被移除。
由于該構造,如圖2所示,只有入射至以P型隔離區23作為邊界確定 的第一區21側的光子產生的載流子朝向作為光電二極管陰極電極的第一區 21移動,從而被看作由光電轉換產生的電信號。相反地,入射至以P型隔 離區23作為邊界確定的第二區22側的光子產生的載流子被有效地清除向 Vcc側,從而不被看作光電二極管的第一區(陰極)21側中的額外電流信號。 此外,第一區21的尺寸等效于有效光接收區的尺寸,這提供了如下的優點 在光學設計中相對于光接收區的尺寸限制光接收靈敏度的方面和對入射至 光接受區外部的光進行抗雜散光措施的方面獲得了優良的光接收靈敏度特
10接著,下面將參考圖3的平面視圖描述涉及根據本發明的光接收器件的 一個實施例(第二實施例示例)。
理想的是,第二區22形成在光電二極管的第一區21的整個邊緣部分中, 即在第一區21的整個周邊,其中第二區22相對第一區21形成有居間的隔 離區23,如圖3所示。然而,實際上,引出電極51(例如,金屬互連)需 要提供在用作陰極的第一區21中。因此,實際上,第二區22經由隔離區23 提供在除引出電極51的形成區之外的第一區21周圍。第二區22連接至Vcc。
如上所述,在光學設計中,光接收部分11的尺寸由隔離區23的中部確 定。然而,隔離區23的中部并不是必須用作邊界,而是可以考慮電場梯度 來決定作為載流子運動方向的實際邊界的合適邊界位置,其中電場梯度取決 于Vd和Vcc之間的電勢差、第二區22和作為陰極的第一區21的濃度分布、 濃度分布/隔離區23的寬度等。
接著,下面將參考圖4描述涉及根據本發明的光接收器件的一個實施例 (第三實施例示例)。
如圖4 ( 1 )的布局平面圖和圖4(2)的截面圖所示,在用作陽極的第 一導電類型(例如,P型)的半導體襯底10上以間隔形成光電二極管中用 作第一光接收部分11 ( 11A)和11 ( 11B)的第二導電類型(例如,N型) 的第一區(陰極)21 (21A)和21 (21B)。半導體襯底IO例如由硅襯底形 成并且其襯底濃度設定為大約lxlO"cn:T3。例如,第一區21具有xj = 0.6|^m 的結深度,并具有從作為表面濃度的大約lxl02Qcm —3以格柵方式到大約 1 x 10' 5cm —3的沿深度方向的濃度梯度。
在第一區21A和21B之間,形成與第一光接收部分IIA和IIB獨立且 不同的第二光接收部分12的第一區21C。此外,在第一區21A和第一區21C 之間以及第一區21B和第一區21C之間,第二導電類型(N型)的第二區 22 (22A)和22 ( 22B )經由第一導電類型(P型)的隔離區23提供在第一 區2]的各個邊緣部分中,以這樣的方式與第一區21電獨立。隔離區23形 成為具有例如設計規則中的最小寬度,并具有例如結深度xj- l.Oiim和表面 濃度大約為2xl(^cm」的分布。
此外,通過將第二區22固定至例如電源電勢或者參考電勢的獨立電勢, 產生的載流子可以被從作為N型區的第二區取出。這使得可以避免對初始的
ii光學光接收區的影響。
考慮到不需要的載流子的壽命、寄生電阻的降低等,希望第二區22具 有某種程度的深度和濃度關系的濃度分布。然而,當考慮到工藝便利化而使 用與第一區(陰極)21相同的雜質層(分布)時也不會引起特別的問題。
至于電學特征,第二區22被固定至例如電源電壓Vcc。為了釋放不需 要的載流子,使第二區22具有固定的電勢就足夠了而與Vcc無關。然而, 采用最高的電勢是有效的。希望至少滿足關系Vpd(第一區21的電勢)^Vn (第二區22的電勢),以使載流子可以確定地被移除。
由于該構造,如圖4 (3 )的放大示意圖所示,由入射至例如第一區21A 和第一區21C之間的第二區22A的光子產生的載流子被有效地朝向Vcc側 吸收,從而不被看作光電二極管第一區21A中的額外的電流信號。
此外,提供在隔離區23中的第二光接收部分12并不需要具有高的光電 轉換效率,考慮到寄生電阻的降低,該第二光接收部分12可以是高濃度(并 且根椐需要可以是大深度)的N型層。
接著,下面將參考圖5到圖7的制造步驟示意圖描述涉及根據本發明的 光接收器件制造方法的一個實施例(實施例示例)。在接下來的描述中,作 為示例將示出上述第三實施例示例的構造的制造方法。
如圖5(1)所示,在用作陽極的第一導電類型(例如,P型)的半導體 襯底10上,光電二極管中用作第一光接收部分11 ( 11A)和11 ( 11B)的第 二導電類型(例如,N型)的第一區(陰極)21 (21A)和21 (21B)與在 第一光接收部分IIA和IIB之間的第二光接收部分12的第一區21 (21C) 間隔地形成。作為半導體襯底IO,使用例如硅襯底,其襯底濃度設定為大約 3xlO"cnT3。離子注入的條件設定為第一區21具有例如xj = 700nm的結深 度和大約2xl02Qcm —3的濃度。
隨后,如圖5(2)所示,在半導體襯底IO上的第一區21A和第一區21C 之間以及第一區21B和第一區21C之間,通過例如離子注入的方法經由間 隔(隔離區23 )形成第二導電類型(N型)的第二區22 (22A)和22 (22B), 以這樣的方式與第一區21電獨立。第二區22 (22A)和22 ( 22B )形成為 具有例如設計規則中的最小寬度,并具有例如結深度xj = 1300nm和濃度大 約為8xl015cm—3的分布。第二區22并不特別需要單獨制造,根據情況,即 使它們在與第一區21相同的步驟中制造也不會產生問題。此外,在考慮光
12電探測器集成電路工藝的情形下,第二區22也可以用于常規器件。作為示
例,即使使用了 MOSFET工藝中形成N阱和+ N源極/漏極的步驟也不會產 生問題。
隨后,如圖5 (3)所示,抗反射膜31通過使用例如絕緣膜而形成在半 導體襯底10上。在本示例中,考慮到藍光激光器(Xz405nm),通過LP-CVD 方法形成了具有50nm厚度的氮化硅膜。
隨后,如圖6 (4)所示,在標準的布線步驟中形成層間絕緣膜41和互 連45。互連45和層間絕緣膜41可以形成為例如多層。最后,過鈍化膜 (over-passivation film ) 44形成。從抗反射膜31的表面到過鈍化膜44的表 面的厚度設定為例如6.0pm。此外,在抗反射膜31上使用的氧化硅膜(SiOx) 至少在1.5(am的厚度范圍內。
隨后,如圖6 (5)所示,通過標準的反應離子蝕刻(RIE)方法進行從 過鈍化膜44到層間絕緣膜41的蝕刻,從而形成光接收部分上的開口 42。在 該示例中,蝕刻的抗蝕劑61用作蝕刻掩模。通過反應離子蝕刻,抗蝕劑61 下方的絕緣膜被蝕刻5.0(im (有±10%的變化)。因此,l.O一m厚的層間絕緣 膜41被保留在了抗反射膜31上。
隨后,如圖6 (6)所示,具有在開口 42內的開口 64的抗蝕劑膜63通 過抗蝕劑涂布技術、光刻技術等形成。
隨后,保留在抗反射膜31上的由氧化硅膜形成的層間絕緣膜41通過溶 液蝕刻而被移除,從而形成從開口 42延伸的開口 43,其中溶液蝕刻使用基 于氫氟酸的蝕刻劑。由于抗反射膜31由氮化硅膜形成,其相對于基于氫氟 酸的蝕刻劑的蝕刻速率明顯低于氧化硅膜的蝕刻速率。從而,由于得到的高 選擇比,抗反射膜31幾乎不被蝕刻,這使得可以暴露出抗反射膜31的表面。
隨后,如圖7 (7)和7 (8)所示,根據需要電勢Vcl、 Vc2和Vc3被 分別施加至暴露在開口 43中的各個第一區21A、 21C和21B。從而,入射 至各個區的光子被從各個電極引出,從而成為上述預期的電流信號。此外, 入射至第二區22A和22B的光子被引出至電源Vcc。
在上述的制造方法中,形成在第一區21上的層間絕緣膜41中的開口 43 與第一區21C的尺寸匹配,以這樣的方式而在第一區21A和21B上的開口 43A和43B之間連續,從而形成小寬度的開口 43 (43C)。該開口43對應于 形成在遮光膜中的開口,盡管未在圖中示出。由于該構造,入射至第一區21周圍的光可以被阻擋。此外,在開口43C的部分中,入射至第一光接收部分 11側和第二光接收部分12側的光可以被第二區22接收并可以被引出至固定 的電勢或者參考電勢。從而,周圍光對第一區21 (21A、 21B和21C)的影 響可以被顯著地抑制。此外,由于開口 43C形成為具有比傳統第一區21C 的開口尺寸大的尺寸,所以獲得了抗反射膜31不被蝕刻穿透的優點。因此, 抗反射膜31在第一區21A、 21B和21C以及第二區22A和22B上具有均勻 的膜厚,并從而對所有這些區域可以最大化地實施抗反射效果。
在上述各個實施例示例中,第二區22的濃度設定到與第一區21的濃度 相同的水平。然而,第二區22的濃度可以高于第一區21的濃度。增加濃度 提供了寄生電阻降低和產生載流子的壽命縮短的優點。優選地,第二區22 具有例如大約lxlO"個原子/cmS的濃度或者更高的濃度。此外,如果第二區 22的結相比于第一區21的結太淺,則有可能已經進入比第二區22的結部分 深的部分的光進入第一區21,并對第一區有不利的影響。因此,優選地,第 二區22形成為具有與第一區21的深度相同的深度或者比第一區21的深度 大的深度。
對于上述的各個實施例示例,通過將P型定義為第一導電類型并將N型 定義為第二導電類型而進行了描述。然而,當N型定義為第一導電類型并且 P型定義為第二導電類型時,本發明同樣產生效果。
根據涉及權利要求1的本發明,入射至第一區周圍的光可以通過第二區 向固定電勢側清除。此外,第一區的尺寸等效于光接收區的尺寸。因此,獲 得了如下的優點在光學設計中相對于光接收區的尺寸限制光接收靈敏度的 方面和對入射至光接受區外部的光進行抗雜散光措施的方面獲得了優良的 光接收靈敏度特性。此外,可以防止由入射至隔離區的光的影響導致的串擾 特性退化。
根據涉及權利要求9的本發明,獲得了如下優點可以制造得到具有上 述效果的本發明的光接收器件并且可以形成在抗反射效果方面優良的光接
收器件。
1權利要求
1、一種光接收器件,包括光接收部分,形成在第一導電類型的半導體襯底中并具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第一區;和所述第二導電類型的第二區,圍繞所述光接受部分經由所述第一導電類型的隔離區形成在至少部分的所述半導體襯底上并與所述第一區電獨立,其中所述第二區固定至獨立于所述第一區的電勢,并且形成在所述光接收部分上的絕緣膜的開口形成為從所述第一區上的區域經由所述隔離區上的區域而到達部分的所述第二區上的區域。
2、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中所述第一區的電勢定義為Vpd,所述第二區的電勢定義為Vn, Vpd的 絕對值等于或小于Vn的絕對值。
3、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中 所述第二區連接至電路中的電源電勢或者參考電勢。
4、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中 所述第二區的電勢Vn是與所述第一區的電勢Vpd相同的電勢。
5、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中 在所述第一區和所述隔離區上的區域中反射率是恒定的。
6、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中至少在所述第一區、部分的所述第二區和所述隔離區上的區域中反射率 是恒定的。
7、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中 所述第二區的雜質濃度高于所述第一區的雜質濃度。
8、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中 所述第一區和所述第二區在深度方向具有相同的雜質濃度分布。
9、 根據權利要求1所述的光接收器件,其中提供有每個都由所述光接收部分形成的多個第一光接收部分,并且 個第一光接收部分獨立并且不同的第二光接收部分。
10、 一種光接收器件的制造方法,該方法包括在第一導電類型的半導體襯底中形成多個第一光接收部分,所述多個第 一光接收部分的每個都具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第 一區,并在所述第一光接收部分之間的至少一個位置處的所述半導體襯底中形成與所述多個第一光接收部分獨立和不同的第二光接收部分;在所述第 一 光接收部分和所述第二光接收部分之間經由隔離區形成所 述第一導電類型的第二區;在所述第一光接收部分、所述第二光接收部分、和使所述第一光接收部 分和所述第二光接收部分彼此隔離的區域上形成抗反射膜;在所述抗反射膜上形成絕緣膜,然后在所述第一光接收部分和所述第二 光接收部分上在所述絕緣膜中以連續的方式形成開口,在所述開口的底部所 述抗反射膜被暴露;將所述第二區固定至獨立于所述第一區的電勢。
11、 根據權利要求IO所述的光接收器件的制造方法,其中 所述第一區和所述第二區在同一步驟中形成。
12、 一種包括光接收器件的光學拾波器件,包括光接收部分,形成在第一導電類型的半導體襯底中并具有與所述第一導 電類型相反的第二導電類型的第一區;和所述第二導電類型的第二區,圍繞所述光接受部分經由所述第一導電類 型的隔離區形成在至少部分的所述半導體襯底上并與所述第一區電獨立,其 中所述第二區固定至獨立于所述第一區的電勢,并且 形成在所述光接收部分上的絕緣膜的開口形成為從所述第 一 區上的區 域經由所述隔離區上的區域而到達部分的所述第二區上的區域。
13、 一種包括光接收器件的光盤,包括光接收部分,形成在第一導電類型的半導體村底中并具有與所述第一導 電類型相反的第二導電類型的第一區;和所迷第二導電類型的第二區,圍繞所述光接受部分經由所迷第一導電類 型的隔離區形成在至少部分的所述半導體襯底上并與所述第一區電獨立,其中所述第二區固定至獨立于所述第一區的電勢,并且形成在所述光接收部分上的絕緣膜的開口形成為從所述第 一 區上的區 域經由所述隔離區上的區域而到達部分的所述第二區上的區域。
全文摘要
光接收器件包括具有第二導電類型的第一區(21)的光接收單元(11),形成在與第二導電類型不同的第一導電類型的半導體襯底(10)上;和第二導電類型的第二區(22),圍繞光接收單元(11)經由第一導電類型的分離區(23)而形成在至少部分的半導體襯底(10)上并與第一區(21)電獨立。第二區(22)固定至獨立于第一區(21)的電勢。形成在光接收單元(11)上的層間絕緣膜(41)具有開口(42),該開口(42)形成為從第一區(21)上穿過隔離區(23)而到達第二區(22)上的部分。因此,至少在圍繞光電二極管光接收單元的一部分區域,形成了與光電二極管具有相同導電類型的區域以使得由進入該區域的光子產生的載流子被清除,從而改善了光電二極管的光靈敏度。
文檔編號H01L31/10GK101512782SQ20078003331
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月3日 優先權日2006年9月7日
發明者藤澤知隆 申請人:索尼株式會社
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