JP2001111095A - ヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受光回路及びその製造方法 - Google Patents
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受光回路及びその製造方法Info
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- JP2001111095A JP2001111095A JP28432799A JP28432799A JP2001111095A JP 2001111095 A JP2001111095 A JP 2001111095A JP 28432799 A JP28432799 A JP 28432799A JP 28432799 A JP28432799 A JP 28432799A JP 2001111095 A JP2001111095 A JP 2001111095A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、有効な内部量子効率とＣＲ時
定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力特性を有
する単一走行キャリアフォトダイオードと信頼性、高周
波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優れ
たヘテロ接合バイポーラトランジスタとの集積化受光回
路を供給することができ、超高速光通信フォトレシーバ
に適用することが可能になるヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ集積化受光回路及びその製造方法を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明は、単一走行キャリアフォトダイオ
ードのｐ形光吸収層をヘテロ接合バイポーラトランジス
タのコレクタに相当するアンドープＩｎＧａＡｓ層中に
形成するため深さ方向ドーピングプロファイルの制御性
に優れたＢｅイオン注入法を用い、ｐ形光吸収層にＢｅ
ドープすることを特徴とする。
定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力特性を有
する単一走行キャリアフォトダイオードと信頼性、高周
波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優れ
たヘテロ接合バイポーラトランジスタとの集積化受光回
路を供給することができ、超高速光通信フォトレシーバ
に適用することが可能になるヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ集積化受光回路及びその製造方法を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明は、単一走行キャリアフォトダイオ
ードのｐ形光吸収層をヘテロ接合バイポーラトランジス
タのコレクタに相当するアンドープＩｎＧａＡｓ層中に
形成するため深さ方向ドーピングプロファイルの制御性
に優れたＢｅイオン注入法を用い、ｐ形光吸収層にＢｅ
ドープすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特に超高速光通信フ
ォトレシーバへの適用を目的とし、有効な内部量子効率
とＣＲ時定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力
特性を有するフォトダイオードと信頼性、高周波特性、
歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優れたヘテロ
接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）との集積化受光
回路及びその製造方法に関するものである。
ォトレシーバへの適用を目的とし、有効な内部量子効率
とＣＲ時定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力
特性を有するフォトダイオードと信頼性、高周波特性、
歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優れたヘテロ
接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）との集積化受光
回路及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＨＢＴは、エミッタにベースよりもバン
ドギャップの大きな半導体材料を用いることにより、ベ
ース層の不純物濃度を高くしてもエミッタ注入効率を低
下させることなく高い電流利得が得られること、このた
めベース抵抗が低く抑えられること等、トランジスタの
高性能化に有利な特徴を多く有している。特に、III-V
族化合物半導体を用いると、その優れた電子輸送特性、
材料の選択によりヘテロ構造の組み合わせが拡がるこ
と、電子デバイスのみならず光デバイスとの融合も可能
であること等利点が増大する。更に、この中でＧａＡｓ
よりも熱伝導率の高い半絶縁性ＩｎＰ基板に格子整合し
たＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓヘテロ構造は、選択ウェットエ
ッチングによりＩｎＧａＡｓベース層の面出しが容易で
ある、ＩｎＧａＡｓベース層の表面再結合電流がＧａＡ
ｓに較べ低いためサイズ効果が少なく高い電流利得を有
する微細寸法素子が容易に実現できる、ターンオン電圧
が低い、ＩｎＧａＡｓの電子移動度が高い等優れた特徴
を有し、また、ターンオン電圧のウェハー面内均一性に
優れる、相互コンダクタンス（ｇｍ）が高い等、超高速
・低消費電力用集積回路として高いポテンシャルを有す
る。
ドギャップの大きな半導体材料を用いることにより、ベ
ース層の不純物濃度を高くしてもエミッタ注入効率を低
下させることなく高い電流利得が得られること、このた
めベース抵抗が低く抑えられること等、トランジスタの
高性能化に有利な特徴を多く有している。特に、III-V
族化合物半導体を用いると、その優れた電子輸送特性、
材料の選択によりヘテロ構造の組み合わせが拡がるこ
と、電子デバイスのみならず光デバイスとの融合も可能
であること等利点が増大する。更に、この中でＧａＡｓ
よりも熱伝導率の高い半絶縁性ＩｎＰ基板に格子整合し
たＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓヘテロ構造は、選択ウェットエ
ッチングによりＩｎＧａＡｓベース層の面出しが容易で
ある、ＩｎＧａＡｓベース層の表面再結合電流がＧａＡ
ｓに較べ低いためサイズ効果が少なく高い電流利得を有
する微細寸法素子が容易に実現できる、ターンオン電圧
が低い、ＩｎＧａＡｓの電子移動度が高い等優れた特徴
を有し、また、ターンオン電圧のウェハー面内均一性に
優れる、相互コンダクタンス（ｇｍ）が高い等、超高速
・低消費電力用集積回路として高いポテンシャルを有す
る。
【０００３】これらＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴのコ
レクタ層構造はアンドープＩｎＧａＡｓ、あるいはアン
ドープＩｎＧａＡｓ、ｎ形ＩｎＰ及びｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐの４元混晶で構成されることからＨＢＴ構造における
ベース層（高濃度ｐ形ＩｎＧａＡｓ）、コレクタ層、コ
レクタコンタクト層（高濃度ｐ形ＩｎＰ）をもってＩｎ
ＧａＡｓを光吸収層とする長波長帯（１．５μｍ帯）の
広帯域ダブルヘテロ構造ｐｉｎフォトダイオードを形成
することができ、ＨＢＴとｐｉｎフォトダイオードを同
一エピ結晶基板を用いて集積化受光回路を製作すること
が可能になる。しかしながら、ＨＢＴのコレクタ層構造
とｐｉｎフォトダイオード吸収層とでは最適な層構造が
異なり、ＨＢＴの高速化に適した層構造とすると、従来
のｐｉｎフォトダイオードでは吸収層が薄くなりＣＲ時
定数（Ｃはダイオードの接合容量、Ｒは素子寄生抵抗＋
線路特性インピーダンス）が増大する。
レクタ層構造はアンドープＩｎＧａＡｓ、あるいはアン
ドープＩｎＧａＡｓ、ｎ形ＩｎＰ及びｎ形ＩｎＧａＡｓ
Ｐの４元混晶で構成されることからＨＢＴ構造における
ベース層（高濃度ｐ形ＩｎＧａＡｓ）、コレクタ層、コ
レクタコンタクト層（高濃度ｐ形ＩｎＰ）をもってＩｎ
ＧａＡｓを光吸収層とする長波長帯（１．５μｍ帯）の
広帯域ダブルヘテロ構造ｐｉｎフォトダイオードを形成
することができ、ＨＢＴとｐｉｎフォトダイオードを同
一エピ結晶基板を用いて集積化受光回路を製作すること
が可能になる。しかしながら、ＨＢＴのコレクタ層構造
とｐｉｎフォトダイオード吸収層とでは最適な層構造が
異なり、ＨＢＴの高速化に適した層構造とすると、従来
のｐｉｎフォトダイオードでは吸収層が薄くなりＣＲ時
定数（Ｃはダイオードの接合容量、Ｒは素子寄生抵抗＋
線路特性インピーダンス）が増大する。
【０００４】最近、従来型ｐｉｎフォトダイオードの周
波数応答特性及び飽和出力特性を改善した単一走行キャ
リア（ｕｎｉ−ｔｒａｖｅｌｉｎｇ−ｃａｒｒｉｅｒ
ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）フォトダイオード（ＵＴＣ−Ｐ
Ｄ）が提案された［特開平９−２７５２２４号公報、及
び文献Ｔ．Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，ＯＳＡ
ＴＯＰＳ ｏｎ Ｕｌｔｒａｆａｓｔ Ｅｌｅｃｒｏ
ｎｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，
１９９７］。上記ＵＴＣ−ＰＤの特徴は、従来のｐｉｎ
フォトダイオードでは光吸収層とキャリア走行層は同一
の空乏化した半導体層（ＩｎＧａＡｓ）を用いるのに対
し、キャリアの発生と走行を分離できる構造を有してい
る点である。これにより走行速度の大きなキャリア（電
子）のみを使用することができるので、応答速度が速
く、出力振幅特性に優れたフォトダイオードが実現でき
る効果がある。このＵＴＣ−ＰＤの概念図（バンドダイ
アグラム図）［特開平９−２７５２２４号公報］に従う
と、ＵＴＣ−ＰＤは、半絶縁性基板上に順次エピ成長し
たｎ形電極層、キャリア走行層、ｐ形キャリア光吸収
層、ｐ形キャリアブロック層から構成されている。光吸
収層はバイアス状態で空乏化しないように、一定以上の
ドーピング濃度（２．５×１０17から２．５×１０18ｃ
ｍ-3の範囲内）とし、ＩｎＰキャリア走行層は空乏化さ
せるべく低いドーピング濃度に設定する。また、図３に
はＥｒｉｋｓｓｏｎ等により報告されたＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓ ＨＢＴ構造に整合したＵＴＣ−ＰＤのエピ層構
造を示す［Ｕ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１２th Ｎｏｖ
ｅｍｂｅｒ １９９８ Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２３，ｐ
ｐ．２２７０−２２７１］。
波数応答特性及び飽和出力特性を改善した単一走行キャ
リア（ｕｎｉ−ｔｒａｖｅｌｉｎｇ−ｃａｒｒｉｅｒ
ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）フォトダイオード（ＵＴＣ−Ｐ
Ｄ）が提案された［特開平９−２７５２２４号公報、及
び文献Ｔ．Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，ＯＳＡ
ＴＯＰＳ ｏｎ Ｕｌｔｒａｆａｓｔ Ｅｌｅｃｒｏ
ｎｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，
１９９７］。上記ＵＴＣ−ＰＤの特徴は、従来のｐｉｎ
フォトダイオードでは光吸収層とキャリア走行層は同一
の空乏化した半導体層（ＩｎＧａＡｓ）を用いるのに対
し、キャリアの発生と走行を分離できる構造を有してい
る点である。これにより走行速度の大きなキャリア（電
子）のみを使用することができるので、応答速度が速
く、出力振幅特性に優れたフォトダイオードが実現でき
る効果がある。このＵＴＣ−ＰＤの概念図（バンドダイ
アグラム図）［特開平９−２７５２２４号公報］に従う
と、ＵＴＣ−ＰＤは、半絶縁性基板上に順次エピ成長し
たｎ形電極層、キャリア走行層、ｐ形キャリア光吸収
層、ｐ形キャリアブロック層から構成されている。光吸
収層はバイアス状態で空乏化しないように、一定以上の
ドーピング濃度（２．５×１０17から２．５×１０18ｃ
ｍ-3の範囲内）とし、ＩｎＰキャリア走行層は空乏化さ
せるべく低いドーピング濃度に設定する。また、図３に
はＥｒｉｋｓｓｏｎ等により報告されたＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓ ＨＢＴ構造に整合したＵＴＣ−ＰＤのエピ層構
造を示す［Ｕ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１２th Ｎｏｖ
ｅｍｂｅｒ １９９８ Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２３，ｐ
ｐ．２２７０−２２７１］。
【０００５】ＨＢＴ層構造をＵＴＣ−ＰＤ構造と集積化
する際に問題となるのは、ＨＢＴ構造におけるｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓベース層厚（ドーピング濃度４×１０19ｃｍ-3
程度）が４０ｎｍと光吸収層として機能するには層厚が
薄いことである。このベース層の厚さはＨＢＴ素子特性
である電流利得あるいは電流利得遮断周波数ｆＴ を増
加させるためには５０ｎｍ程度の薄層化は不可欠であ
る。一方、ｐｉｎフォトダイオードの吸収層厚はキャリ
ア走行時間とＣＲ時定数や内部量子効率とのトレードオ
フで決まるものの、２００ｎｍ以上は要求される。この
ためＨＢＴのコレクタ層の一部を構成する比較的厚いア
ンドープＩｎＧａＡｓに外部からｐ形不純物を導入する
ことによりｐ形光吸収層を形成する方法が提案された
［前出、Ｕ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１２th Ｎｏｖｅ
ｍｂｅｒ １９９８ Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２３，ｐ
ｐ．２２７０−２２７１］。この場合、外部からのｐ形
不純物導入はＵＴＣ−ＰＤに該当する平面領域のみであ
り、ＨＢＴ素子部に該当する平面領域はマスクしなけれ
ばならない。前出のＵ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ等は、プロセ
ス中外部から導入するｐ形不純物として拡散係数の大き
な亜鉛拡散法を用いて、コレクタ層中のアンドープＩｎ
ＧａＡｓの一部をｐ形導電層に変換させている。しか
し、亜鉛拡散法を用いてｐ形不純物をＩｎＧａＡｓ層中
に導入する場合問題となるのは、亜鉛拡散ドーピングの
濃度がＵＴＣ−ＰＤに要求されるレベルよりも高く、更
にプロファイルの深さ方向の制御性に乏しい点である。
また、亜鉛拡散マスクとしてプラズマＣＶＤあるいはス
パッタ法等で成膜するシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）ある
いはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を用いる必要が生じる。
この成膜時にダメージを誘起する無機絶縁膜はＨＢＴ素
子部、特にエミッタ／ベース接合特性を劣化させる可能
性があることも大きな問題となる。
する際に問題となるのは、ＨＢＴ構造におけるｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓベース層厚（ドーピング濃度４×１０19ｃｍ-3
程度）が４０ｎｍと光吸収層として機能するには層厚が
薄いことである。このベース層の厚さはＨＢＴ素子特性
である電流利得あるいは電流利得遮断周波数ｆＴ を増
加させるためには５０ｎｍ程度の薄層化は不可欠であ
る。一方、ｐｉｎフォトダイオードの吸収層厚はキャリ
ア走行時間とＣＲ時定数や内部量子効率とのトレードオ
フで決まるものの、２００ｎｍ以上は要求される。この
ためＨＢＴのコレクタ層の一部を構成する比較的厚いア
ンドープＩｎＧａＡｓに外部からｐ形不純物を導入する
ことによりｐ形光吸収層を形成する方法が提案された
［前出、Ｕ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１２th Ｎｏｖｅ
ｍｂｅｒ １９９８ Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２３，ｐ
ｐ．２２７０−２２７１］。この場合、外部からのｐ形
不純物導入はＵＴＣ−ＰＤに該当する平面領域のみであ
り、ＨＢＴ素子部に該当する平面領域はマスクしなけれ
ばならない。前出のＵ．Ｅｒｉｋｓｓｏｎ等は、プロセ
ス中外部から導入するｐ形不純物として拡散係数の大き
な亜鉛拡散法を用いて、コレクタ層中のアンドープＩｎ
ＧａＡｓの一部をｐ形導電層に変換させている。しか
し、亜鉛拡散法を用いてｐ形不純物をＩｎＧａＡｓ層中
に導入する場合問題となるのは、亜鉛拡散ドーピングの
濃度がＵＴＣ−ＰＤに要求されるレベルよりも高く、更
にプロファイルの深さ方向の制御性に乏しい点である。
また、亜鉛拡散マスクとしてプラズマＣＶＤあるいはス
パッタ法等で成膜するシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）ある
いはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を用いる必要が生じる。
この成膜時にダメージを誘起する無機絶縁膜はＨＢＴ素
子部、特にエミッタ／ベース接合特性を劣化させる可能
性があることも大きな問題となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】同一エピ結晶を用い
て、超高速・低消費電力集積回路として有望なＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴと、応答速度が速く、出力飽和特
性に優れた単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ
−ＰＤ）とを集積させるプロセスにおいて、ＵＴＣ−Ｐ
Ｄの光吸収層をＩｎＧａＡｓ層中に形成する場合、ＨＢ
Ｔ層構造ではコレクタ層の一部に相当するアンドープＩ
ｎＧａＡｓ層に対し外部からｐ形不純物を導入すること
によりｐ形ＩｎＧａＡｓ層に変換させる必要がある。従
来例では、亜鉛拡散法を用いてコレクタの一部に相当す
るアンドープＩｎＧａＡｓ層にｐ形不純物を導入する方
策が提案されている。しかし、この亜鉛拡散法をフォト
ダイオード領域にのみ行うためには、プラズマＣＶＤや
スパッタ法で堆積させたシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）あ
るいはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等を拡散マスクとして
用いるが、ＨＢＴ素子部、特にまだパシベーション膜で
保護されていないＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓエミッタ／ベー
ス接合に対してこれら無機絶縁膜を堆積すると、応力あ
るいは膜堆積時の半導体界面に与える損傷等の影響で、
接合特性すなわちトランジスタ特性が劣化する危険性が
生じる。これに加えて、一般に亜鉛拡散法でｐ形不純物
を導入する場合、その深さ方向のドーピングプロファイ
ルは制御性に乏しい。これは、ＵＴＣ−ＰＤにおいて最
適なｐ形ＩｎＧａＡｓ吸収層を設計するのに支障をきた
すことになる。
て、超高速・低消費電力集積回路として有望なＩｎＰ／
ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴと、応答速度が速く、出力飽和特
性に優れた単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ
−ＰＤ）とを集積させるプロセスにおいて、ＵＴＣ−Ｐ
Ｄの光吸収層をＩｎＧａＡｓ層中に形成する場合、ＨＢ
Ｔ層構造ではコレクタ層の一部に相当するアンドープＩ
ｎＧａＡｓ層に対し外部からｐ形不純物を導入すること
によりｐ形ＩｎＧａＡｓ層に変換させる必要がある。従
来例では、亜鉛拡散法を用いてコレクタの一部に相当す
るアンドープＩｎＧａＡｓ層にｐ形不純物を導入する方
策が提案されている。しかし、この亜鉛拡散法をフォト
ダイオード領域にのみ行うためには、プラズマＣＶＤや
スパッタ法で堆積させたシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）あ
るいはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等を拡散マスクとして
用いるが、ＨＢＴ素子部、特にまだパシベーション膜で
保護されていないＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓエミッタ／ベー
ス接合に対してこれら無機絶縁膜を堆積すると、応力あ
るいは膜堆積時の半導体界面に与える損傷等の影響で、
接合特性すなわちトランジスタ特性が劣化する危険性が
生じる。これに加えて、一般に亜鉛拡散法でｐ形不純物
を導入する場合、その深さ方向のドーピングプロファイ
ルは制御性に乏しい。これは、ＵＴＣ−ＰＤにおいて最
適なｐ形ＩｎＧａＡｓ吸収層を設計するのに支障をきた
すことになる。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、有効な内部量子効率とＣＲ時定数を確保しつつ優れ
た周波数応答と飽和出力特性を有するＵＴＣ−ＰＤと信
頼性、高周波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信
頼性に優れたＨＢＴとの集積化受光回路を供給すること
ができ、超高速光通信フォトレシーバに適用することが
可能になるヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受
光回路及びその製造方法を提供することを目的とする。
で、有効な内部量子効率とＣＲ時定数を確保しつつ優れ
た周波数応答と飽和出力特性を有するＵＴＣ−ＰＤと信
頼性、高周波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信
頼性に優れたＨＢＴとの集積化受光回路を供給すること
ができ、超高速光通信フォトレシーバに適用することが
可能になるヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受
光回路及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、半絶縁性ＩｎＰ基板上にｎ形ＩｎＰコレク
タコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、アンドープＩｎ
ＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素ドープＩｎＧａ
Ａｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成るベース
層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧａ
Ａｓから成るエミッタコンタクト層で構成されるメサ型
のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、該コレクタコ
ンタクト層、該コレクタ層の一部に相当するキャリア走
行層、該コレクタ層の一部と該ベース層の一部に相当す
る光吸収層、該ベース層の一部に相当するキャリアブロ
ック層で構成されるフォトダイオードとを含む集積化受
光回路において、光吸収層はＢｅドープされていること
を特徴とするものである。
に本発明は、半絶縁性ＩｎＰ基板上にｎ形ＩｎＰコレク
タコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、アンドープＩｎ
ＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素ドープＩｎＧａ
Ａｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成るベース
層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧａ
Ａｓから成るエミッタコンタクト層で構成されるメサ型
のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、該コレクタコ
ンタクト層、該コレクタ層の一部に相当するキャリア走
行層、該コレクタ層の一部と該ベース層の一部に相当す
る光吸収層、該ベース層の一部に相当するキャリアブロ
ック層で構成されるフォトダイオードとを含む集積化受
光回路において、光吸収層はＢｅドープされていること
を特徴とするものである。
【０００９】また本発明は、半絶縁性ＩｎＰ基板上にｎ
形ＩｎＰコレクタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、
アンドープＩｎＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素
ドープＩｎＧａＡｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰ
から成るベース層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰ
とｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコンタクト層で構
成されるメサ型のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
と、該コレクタコンタクト層、該コレクタ層の一部に相
当するキャリア走行層、該コレクタ層の一部と該ベース
層の一部に相当する光吸収層、該ベース層の一部に相当
するキャリアブロック層で構成されるフォトダイオード
とを含む集積化受光回路の製造方法において、該フォト
ダイオードを構成する平面領域においてのみ、ヘテロ接
合バイポーラトランジスタにおけるベース層に相当する
炭素ドープＩｎＧａＡｓ及び炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐ、ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおけるコレク
タ層の一部に相当するアンドープＩｎＧａＡｓにアクセ
プター不純物をイオン注入することにより、少なくとも
上記アンドープＩｎＧａＡｓをキャリア濃度２．５×１
０17から２．５×１０18ｃｍ-3の範囲内のｐ形ＩｎＧａ
Ａｓ層に変える工程と、上記アクセプター不純物がＢｅ
であり、該Ｂｅイオン注入後に実施される活性化アニー
ルがヘテロ接合バイポーラトランジスタにおける炭素ド
ープＩｎＧａＡｓ及び炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成
るベース層のキャリア回復のために行われる脱水素アニ
ールと同時に実施される工程とを有することを特徴とす
る。
形ＩｎＰコレクタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、
アンドープＩｎＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素
ドープＩｎＧａＡｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰ
から成るベース層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰ
とｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコンタクト層で構
成されるメサ型のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
と、該コレクタコンタクト層、該コレクタ層の一部に相
当するキャリア走行層、該コレクタ層の一部と該ベース
層の一部に相当する光吸収層、該ベース層の一部に相当
するキャリアブロック層で構成されるフォトダイオード
とを含む集積化受光回路の製造方法において、該フォト
ダイオードを構成する平面領域においてのみ、ヘテロ接
合バイポーラトランジスタにおけるベース層に相当する
炭素ドープＩｎＧａＡｓ及び炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐ、ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおけるコレク
タ層の一部に相当するアンドープＩｎＧａＡｓにアクセ
プター不純物をイオン注入することにより、少なくとも
上記アンドープＩｎＧａＡｓをキャリア濃度２．５×１
０17から２．５×１０18ｃｍ-3の範囲内のｐ形ＩｎＧａ
Ａｓ層に変える工程と、上記アクセプター不純物がＢｅ
であり、該Ｂｅイオン注入後に実施される活性化アニー
ルがヘテロ接合バイポーラトランジスタにおける炭素ド
ープＩｎＧａＡｓ及び炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成
るベース層のキャリア回復のために行われる脱水素アニ
ールと同時に実施される工程とを有することを特徴とす
る。
【００１０】上記ＵＴＣ−ＰＤのｐ形ＩｎＧａＡｓ光吸
収層をＨＢＴコレクタの一部に相当するアンドープＩｎ
ＧａＡｓ層中に形成するために、深さ方向ドーピングプ
ロファイルの制御性に優れたイオン注入を用いる。特
に、５００℃程度の低いアニール温度でも注入したイオ
ンがほぼ完全に活性化しキャリア（ホール）となるベリ
リウム（Ｂｅ）を用いたイオン注入法がＩｎＧａＡｓ層
中にｐ形不純物を導入するためには最適である。Ｂｅを
多段エネルギーで注入することによりＵＴＣ−ＰＤに要
求される２．５×１０17から２．５×１０18ｃｍ-3の濃
度に設定することができる。また、イオン注入法を用い
るとＨＢＴ素子部をカバーするマスクとしてレジストの
使用が可能となりトランジスタ特性の劣化が生じない利
点がある。
収層をＨＢＴコレクタの一部に相当するアンドープＩｎ
ＧａＡｓ層中に形成するために、深さ方向ドーピングプ
ロファイルの制御性に優れたイオン注入を用いる。特
に、５００℃程度の低いアニール温度でも注入したイオ
ンがほぼ完全に活性化しキャリア（ホール）となるベリ
リウム（Ｂｅ）を用いたイオン注入法がＩｎＧａＡｓ層
中にｐ形不純物を導入するためには最適である。Ｂｅを
多段エネルギーで注入することによりＵＴＣ−ＰＤに要
求される２．５×１０17から２．５×１０18ｃｍ-3の濃
度に設定することができる。また、イオン注入法を用い
るとＨＢＴ素子部をカバーするマスクとしてレジストの
使用が可能となりトランジスタ特性の劣化が生じない利
点がある。
【００１１】加えて、イオン注入したＢｅイオンを活性
化させるためのアニール温度は、炭素ドープしたＩｎＧ
ａＡｓベース層の脱水素化アニール温度に近いことか
ら、ＭＯＣＶＤ成長ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴプロ
セスと共通化することが可能となる。
化させるためのアニール温度は、炭素ドープしたＩｎＧ
ａＡｓベース層の脱水素化アニール温度に近いことか
ら、ＭＯＣＶＤ成長ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴプロ
セスと共通化することが可能となる。
【００１２】本発明により、有効な内部量子効率とＣＲ
時定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力特性を
有するフォトダイオードと信頼性、高周波特性、歩留ま
り、面内均一性、再現性、信頼性に優れたＨＢＴとの集
積化受光回路を供給することができ、超高速光通信フォ
トレシーバに適用することが可能になる。
時定数を確保しつつ優れた周波数応答と飽和出力特性を
有するフォトダイオードと信頼性、高周波特性、歩留ま
り、面内均一性、再現性、信頼性に優れたＨＢＴとの集
積化受光回路を供給することができ、超高速光通信フォ
トレシーバに適用することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
形態例を詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施形態例に係る同一基
板（半絶縁性ＩｎＰ基板）上に製作したメサ型のヘテロ
接合のバイポーラトランジスタ（ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ
ＨＢＴ）と単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴ
Ｃ−ＰＤ）の断面構造概略図を示している。
板（半絶縁性ＩｎＰ基板）上に製作したメサ型のヘテロ
接合のバイポーラトランジスタ（ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ
ＨＢＴ）と単一走行キャリアフォトダイオード（ＵＴ
Ｃ−ＰＤ）の断面構造概略図を示している。
【００１５】即ち、半絶縁性ＩｎＰ基板１１上にはＩｎ
Ｐ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴとＵＴＣ−ＰＤを含む集積化
受光回路が形成される。前記ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ Ｈ
ＢＴは、半絶縁性ＩｎＰ基板１１上にｎ形ＩｎＰが積層
され、このコレクタコンタクト層９上にｎ形ＩｎＧａＡ
ｓＰ、アンドープＩｎＧａＡｓからなるコレクタ層８，
７及びコレクタ電極１０が積層され、前記コレクタ層７
の上にｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ及びｐ形炭素ドープ
ＩｎＧａＡｓＰから成るベース層６，５が積層され、こ
のベース層５上にｎ形ＩｎＰエミッタ層３及びベース電
極４が積層され、前記エミッタ層３の上にｎ形ＩｎＰと
ｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコンタクト層２が積
層され、このエミッタコンタクト層２の上にエミッタ電
極１が積層されて構成される。また前記ＵＴＣ−ＰＤ
は、前記半絶縁性ＩｎＰ基板１１上に前記コレクタコン
タクト層９、前記コレクタ層８，７の一部に相当するキ
ャリア走行層８′、前記コレクタ層８，７の一部と前記
ベース層６、５の一部に相当するＢｅドープされている
Ｐ形光吸収層１２及びＰ形光吸収層６′、前記ベース層
６，５の一部に相当するＰ形キャリアブロック層５′、
前記コレクタコンタクト層９に相当するｎ形電極層
９′、アノード電極４′、カソード電極１０′より構成
される。
Ｐ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴとＵＴＣ−ＰＤを含む集積化
受光回路が形成される。前記ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ Ｈ
ＢＴは、半絶縁性ＩｎＰ基板１１上にｎ形ＩｎＰが積層
され、このコレクタコンタクト層９上にｎ形ＩｎＧａＡ
ｓＰ、アンドープＩｎＧａＡｓからなるコレクタ層８，
７及びコレクタ電極１０が積層され、前記コレクタ層７
の上にｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ及びｐ形炭素ドープ
ＩｎＧａＡｓＰから成るベース層６，５が積層され、こ
のベース層５上にｎ形ＩｎＰエミッタ層３及びベース電
極４が積層され、前記エミッタ層３の上にｎ形ＩｎＰと
ｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコンタクト層２が積
層され、このエミッタコンタクト層２の上にエミッタ電
極１が積層されて構成される。また前記ＵＴＣ−ＰＤ
は、前記半絶縁性ＩｎＰ基板１１上に前記コレクタコン
タクト層９、前記コレクタ層８，７の一部に相当するキ
ャリア走行層８′、前記コレクタ層８，７の一部と前記
ベース層６、５の一部に相当するＢｅドープされている
Ｐ形光吸収層１２及びＰ形光吸収層６′、前記ベース層
６，５の一部に相当するＰ形キャリアブロック層５′、
前記コレクタコンタクト層９に相当するｎ形電極層
９′、アノード電極４′、カソード電極１０′より構成
される。
【００１６】次に、本発明によるＵＴＣ−ＰＤとＩｎＰ
／ＩｎＧａＡｓＨＢＴの集積化受光回路の製造方法を説
明する。
／ＩｎＧａＡｓＨＢＴの集積化受光回路の製造方法を説
明する。
【００１７】本実施形態例では、Ｆｅドープ半絶縁性Ｉ
ｎＰ基板上に減圧ＭＯＶＰＥ（ＭＯＣＶＤ）法によっ
て、コレクタにオーミック性抵抗を形成するためのｎ形
ＩｎＰコレクタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰとア
ンドープＩｎＧａＡｓから成るコレクタ層、高濃度炭素
アクセプタ不純物をドーピングしたｐ形ＩｎＧａＡｓと
ＵＴＣ−ＰＤにおいてｐ形キャリアブロック層として働
くｐ形ＩｎＧａＡｓＰから成るベース層、ｎ形ＩｎＰエ
ミッタ層、エミッタにオーミック性抵抗を形成するため
のｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコン
タクト層を順次エピタキシャル成長させたＨＢＴ積層構
造を用いて作製した。エピ層構造を図２に示した。
ｎＰ基板上に減圧ＭＯＶＰＥ（ＭＯＣＶＤ）法によっ
て、コレクタにオーミック性抵抗を形成するためのｎ形
ＩｎＰコレクタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰとア
ンドープＩｎＧａＡｓから成るコレクタ層、高濃度炭素
アクセプタ不純物をドーピングしたｐ形ＩｎＧａＡｓと
ＵＴＣ−ＰＤにおいてｐ形キャリアブロック層として働
くｐ形ＩｎＧａＡｓＰから成るベース層、ｎ形ＩｎＰエ
ミッタ層、エミッタにオーミック性抵抗を形成するため
のｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧａＡｓから成るエミッタコン
タクト層を順次エピタキシャル成長させたＨＢＴ積層構
造を用いて作製した。エピ層構造を図２に示した。
【００１８】ＨＢＴに関してはエミッタ領域をレジスト
でマスクし、エミッタ領域以外をクエン酸／過酸化水素
水／水あるいは硫酸／過酸化水素水／水による選択ウェ
ットエッチングによりｎ形ＩｎＧａＡｓエミッタコンタ
クト層を、また塩酸／リン酸による選択ウェットエッチ
ングによりｎ形ＩｎＰエミッタコンタクト層及びｎ形Ｉ
ｎＰエミッタ層を除去し、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐベース層を露出させる。この時、ＵＴＣ−ＰＤに関し
てはマスク無しで全面ｎ形ＩｎＧａＡｓ層、ｎ形ＩｎＰ
層を除去し、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰベース層を
露出させる。エミッタ領域を規定していた上記レジスト
マスクは有機溶剤で除去する。
でマスクし、エミッタ領域以外をクエン酸／過酸化水素
水／水あるいは硫酸／過酸化水素水／水による選択ウェ
ットエッチングによりｎ形ＩｎＧａＡｓエミッタコンタ
クト層を、また塩酸／リン酸による選択ウェットエッチ
ングによりｎ形ＩｎＰエミッタコンタクト層及びｎ形Ｉ
ｎＰエミッタ層を除去し、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐベース層を露出させる。この時、ＵＴＣ−ＰＤに関し
てはマスク無しで全面ｎ形ＩｎＧａＡｓ層、ｎ形ＩｎＰ
層を除去し、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰベース層を
露出させる。エミッタ領域を規定していた上記レジスト
マスクは有機溶剤で除去する。
【００１９】次に、少なくともＨＢＴ素子部を含むＵＴ
Ｃ−ＰＤ以外の領域をレジストでマスクし、Ｂｅイオン
注入を行う。具体的には加速電圧２５ｋｅＶ，５０ｋｅ
ｖ，７５ｋｅｖから成る３段Ｂｅイオン注入を行う。注
入ドーズ量、加速電圧は少なくともＨＢＴコレクタ層の
一部に相当するアンドープＩｎＧａＡｓ層がキャリア濃
度２．５×１０17から２．５×１０18ｃｍ-3の範囲を満
たす条件で注入し、所望のＢｅドーピングプロファイル
が得られる。上記イオン注入用レジストマスクを有機溶
剤で除去した後、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰ及びｐ
形炭素ドープＩｎＧａＡｓ層の脱水素アニールを行う。
この脱水素アニールによりｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ層中の炭素アクセプ
ターが活性化しベース層中のキャリア濃度が増加すると
同時に、コレクタ中ＩｎＧａＡｓ層に注入されたＢｅイ
オンが活性化し、該アンドープＩｎＧａＡｓ層もｐ形導
電性を示すことになり、ＵＴＣ−ＰＤにおいて光吸収層
として作用する。
Ｃ−ＰＤ以外の領域をレジストでマスクし、Ｂｅイオン
注入を行う。具体的には加速電圧２５ｋｅＶ，５０ｋｅ
ｖ，７５ｋｅｖから成る３段Ｂｅイオン注入を行う。注
入ドーズ量、加速電圧は少なくともＨＢＴコレクタ層の
一部に相当するアンドープＩｎＧａＡｓ層がキャリア濃
度２．５×１０17から２．５×１０18ｃｍ-3の範囲を満
たす条件で注入し、所望のＢｅドーピングプロファイル
が得られる。上記イオン注入用レジストマスクを有機溶
剤で除去した後、ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰ及びｐ
形炭素ドープＩｎＧａＡｓ層の脱水素アニールを行う。
この脱水素アニールによりｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ
Ｐ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓ層中の炭素アクセプ
ターが活性化しベース層中のキャリア濃度が増加すると
同時に、コレクタ中ＩｎＧａＡｓ層に注入されたＢｅイ
オンが活性化し、該アンドープＩｎＧａＡｓ層もｐ形導
電性を示すことになり、ＵＴＣ−ＰＤにおいて光吸収層
として作用する。
【００２０】その後、ＨＢＴに関しては、Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕベース電極及びＴｉ／Ｐｔ／Ａｕエミッタ電
極を蒸着・リフトオフ法で形成する。更にベース／コレ
クタ領域を規定するレジストパタンを形成し、選択ウェ
ットエッチングによりｐ形ＩｎＧａＡｓＰ／ｐ形ＩｎＧ
ａＡｓベース層、アンドープＩｎＧａＡｓ／ｎ形ＩｎＧ
ａＡｓＰコレクタ層を各々除去しｎ形ＩｎＰコレクタコ
ンタクト層を露出させ、蒸着・リフトオフ法によりＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕコレクタ電極を形成する。
Ｐｔ／Ａｕベース電極及びＴｉ／Ｐｔ／Ａｕエミッタ電
極を蒸着・リフトオフ法で形成する。更にベース／コレ
クタ領域を規定するレジストパタンを形成し、選択ウェ
ットエッチングによりｐ形ＩｎＧａＡｓＰ／ｐ形ＩｎＧ
ａＡｓベース層、アンドープＩｎＧａＡｓ／ｎ形ＩｎＧ
ａＡｓＰコレクタ層を各々除去しｎ形ＩｎＰコレクタコ
ンタクト層を露出させ、蒸着・リフトオフ法によりＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕコレクタ電極を形成する。
【００２１】一方、ＵＴＣ−ＰＤに関しては、ベース電
極に相当するアノード電極を蒸着・リフトオフで形成
し、ＨＢＴと同じレジストマスクでｐ形ＩｎＧａＡｓＰ
キャリアブロック層、Ｂｅイオン注入を行ったｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓ光吸収層、アンドープＩｎＧａＡｓＰキャリア
走行層を選択ウェットエッチングしＨＢＴのコレクタコ
ンタクト層に相当するｎ形ＩｎＰ電極層を露出させ、コ
レクタ電極に相当するカソード電極を形成する。
極に相当するアノード電極を蒸着・リフトオフで形成
し、ＨＢＴと同じレジストマスクでｐ形ＩｎＧａＡｓＰ
キャリアブロック層、Ｂｅイオン注入を行ったｐ形Ｉｎ
ＧａＡｓ光吸収層、アンドープＩｎＧａＡｓＰキャリア
走行層を選択ウェットエッチングしＨＢＴのコレクタコ
ンタクト層に相当するｎ形ＩｎＰ電極層を露出させ、コ
レクタ電極に相当するカソード電極を形成する。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、単一
走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ−ＰＤ）のｐ形
光吸収層をＨＢＴコレクタに相当するアンドープＩｎＧ
ａＡｓ層中に形成するため深さ方向ドーピングプロファ
イルの制御性に優れたＢｅイオン注入法を用いることに
より、従来技術の有していた課題を解決して、有効な内
部量子効率とＣＲ時定数を確保しつつ優れた周波数応答
と飽和出力特性を有するフォトダイオードと信頼性、高
周波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優
れたＨＢＴとの集積化受光回路を供給することができ、
超高速光通信フォトレシーバに適用することが可能にな
る。
走行キャリアフォトダイオード（ＵＴＣ−ＰＤ）のｐ形
光吸収層をＨＢＴコレクタに相当するアンドープＩｎＧ
ａＡｓ層中に形成するため深さ方向ドーピングプロファ
イルの制御性に優れたＢｅイオン注入法を用いることに
より、従来技術の有していた課題を解決して、有効な内
部量子効率とＣＲ時定数を確保しつつ優れた周波数応答
と飽和出力特性を有するフォトダイオードと信頼性、高
周波特性、歩留まり、面内均一性、再現性、信頼性に優
れたＨＢＴとの集積化受光回路を供給することができ、
超高速光通信フォトレシーバに適用することが可能にな
る。
【図１】本発明の一実施形態例に係る同一基板（半絶縁
性ＩｎＰ基板）上に製作したＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ Ｈ
ＢＴとＵＴＣ−ＰＤの断面構造概略図を示している。
性ＩｎＰ基板）上に製作したＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ Ｈ
ＢＴとＵＴＣ−ＰＤの断面構造概略図を示している。
【図２】本発明の一実施形態例に係るＩｎＰ／ＩｎＧａ
Ａｓ ＨＢＴとＵＴＣ−ＰＤのエピ層構造を示す説明図
である。
Ａｓ ＨＢＴとＵＴＣ−ＰＤのエピ層構造を示す説明図
である。
【図３】従来例によるＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ ＨＢＴと
ＵＴＣ−ＰＤのエピ層構造を示す説明図である。
ＵＴＣ−ＰＤのエピ層構造を示す説明図である。
１ エミッタ電極 ２ ｎ形ＩｎＧａＡｓ／ｎ形ＩｎＰエミッタコンタク
ト層 ３ ｎ形ＩｎＰエミッタ層 ４ ベース電極 ４′ アノード電極 ５ ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰベース層 ５′ ｐ形キャリアブロック層 ６ ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓベース層 ６′ ｐ形光吸収層 ７ アンドープＩｎＧａＡｓコレクタ層 ８ ｎ形ＩｎＧａＡｓＰコレクタ層 ８′ キャリア走行層 ９ ｎ形ＩｎＰコレクタコンタクト層 ９′ ｎ形電極層 １０ コレクタ電極 １０′ カソード電極 １１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 １２ Ｂｅイオン注入で形成されたｐ形光吸収層（Ｉ
ｎＧａＡｓ）
ト層 ３ ｎ形ＩｎＰエミッタ層 ４ ベース電極 ４′ アノード電極 ５ ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰベース層 ５′ ｐ形キャリアブロック層 ６ ｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓベース層 ６′ ｐ形光吸収層 ７ アンドープＩｎＧａＡｓコレクタ層 ８ ｎ形ＩｎＧａＡｓＰコレクタ層 ８′ キャリア走行層 ９ ｎ形ＩｎＰコレクタコンタクト層 ９′ ｎ形電極層 １０ コレクタ電極 １０′ カソード電極 １１ 半絶縁性ＩｎＰ基板 １２ Ｂｅイオン注入で形成されたｐ形光吸収層（Ｉ
ｎＧａＡｓ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/205 Ｈ０１Ｌ 29/72 21/331 29/73 Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB05 BA02 CA05 CA15 CB01 EA01 FC09 FC16 GA10 5F003 AP05 BA91 BA92 BB02 BB04 BC02 BC04 BE02 BE04 BF06 BH99 BJ12 BM02 BM03 BP01 BP23 BP41 5F049 MA13 MB07 MB11 MB12 NA03 NB01 PA10 PA11 QA09 SS04 5F082 AA40 BA21 BA22 BA35 BA36 BA39 BA50 BC01 BC11 CA02 CA03 DA01 EA08 EA09 EA23 FA20
Claims (2)
- 【請求項１】 半絶縁性ＩｎＰ基板上にｎ形ＩｎＰコレ
クタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、アンドープＩ
ｎＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素ドープＩｎＧ
ａＡｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成るベー
ス層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧ
ａＡｓから成るエミッタコンタクト層で構成されるメサ
型のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、該コレクタ
コンタクト層、該コレクタ層の一部に相当するキャリア
走行層、該コレクタ層の一部と該ベース層の一部に相当
する光吸収層、該ベース層の一部に相当するキャリアブ
ロック層で構成されるフォトダイオードとを含む集積化
受光回路において、光吸収層はＢｅドープされているこ
とを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積
化受光回路。 - 【請求項２】 半絶縁性ＩｎＰ基板上にｎ形ＩｎＰコレ
クタコンタクト層、ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ、アンドープＩ
ｎＧａＡｓからなるコレクタ層、ｐ形炭素ドープＩｎＧ
ａＡｓ及びｐ形炭素ドープＩｎＧａＡｓＰから成るベー
ス層、ｎ形ＩｎＰエミッタ層、ｎ形ＩｎＰとｎ形ＩｎＧ
ａＡｓから成るエミッタコンタクト層で構成されるメサ
型のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、該コレクタ
コンタクト層、該コレクタ層の一部に相当するキャリア
走行層、該コレクタ層の一部と該ベース層の一部に相当
する光吸収層、該ベース層の一部に相当するキャリアブ
ロック層で構成されるフォトダイオードとを含む集積化
受光回路の製造方法において、 該フォトダイオードを構成する平面領域においてのみ、
ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおけるベース層に
相当する炭素ドープＩｎＧａＡｓ及び炭素ドープＩｎＧ
ａＡｓＰ、ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおける
コレクタ層の一部に相当するアンドープＩｎＧａＡｓに
アクセプター不純物をイオン注入することにより、少な
くとも上記アンドープＩｎＧａＡｓをキャリア濃度２．
５×１０ 17から２．５×１０18ｃｍ-3の範囲内のｐ形Ｉ
ｎＧａＡｓ層に変える工程と、 上記アクセプター不純物がＢｅであり、該Ｂｅイオン注
入後に実施される活性化アニールがヘテロ接合バイポー
ラトランジスタにおける炭素ドープＩｎＧａＡｓ及び炭
素ドープＩｎＧａＡｓＰから成るベース層のキャリア回
復のために行われる脱水素アニールと同時に実施される
工程とを有することを特徴とするヘテロ接合バイポーラ
トランジスタ集積化受光回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28432799A JP3688952B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受光回路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28432799A JP3688952B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受光回路及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111095A true JP2001111095A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3688952B2 JP3688952B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=17677134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28432799A Expired - Fee Related JP3688952B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ集積化受光回路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3688952B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6734519B1 (en) | 2002-10-21 | 2004-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Waveguide photodiode |
| JP2005244213A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電子集積回路およびその製造方法 |
| US7297976B2 (en) | 2004-11-22 | 2007-11-20 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Optoelectronic transmitter integrated circuit and method of fabricating the same using selective growth process |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28432799A patent/JP3688952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6734519B1 (en) | 2002-10-21 | 2004-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Waveguide photodiode |
| JP2005244213A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電子集積回路およびその製造方法 |
| US7297976B2 (en) | 2004-11-22 | 2007-11-20 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Optoelectronic transmitter integrated circuit and method of fabricating the same using selective growth process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3688952B2 (ja) | 2005-08-31 |
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