JP4611066B2 - アバランシェフォトダイオード - Google Patents
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Description
本発明は、光を受光する受光素子に関し、特に、信頼性等の素子特性に優れかつ高歩留りで製造可能なアバランシェフォトダイオードに関するものである。
アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤという）は、素子特性に優れかつ製造時における歩留まりが少ないことより、光ファイバ通信などにおける受光素子として適用されている。このようなＡＰＤの構造には、メサ型とプレーナ型の２種類の型がある。
メサ型は、基板上に形成された増倍層、電界緩和層、光吸収層などの半導体層の空乏化した領域が表面に露出した構造になっている。詳細には、例えば特許文献１に示されているように、メサ型のＡＰＤは、ｐ＋型ＩｎＰ基板上にｐ＋型ＩｎＰバッファ層、ｐ−型ＩｎＧａＡｓ光吸収層、ｐ＋型ＩｎＰ電界降下層、ｎ−型ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ超格子増倍層、ｎ＋型ＩｎＡｌＡｓキャップ層およびｎ＋型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の各結晶成長層を有する。そして、ｎ＋型ＩｎＡｌＡｓキャップ層およびｎ＋型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の中央部の受光領域を取り囲むようにｐ＋型伝導領域が形成され、受光領域とｐ＋型伝導領域との間には超格子増倍層に達する深さまでの環状溝が形成されている。このようなメサ型のＡＰＤでは、受光領域の上部に形成された円状のｎ型電極に直接、他のデバイスの電極が接続され、検出光が裏面側から入射されるフリップチップ電極構造が主に適用されている。
一方、プレーナ型は増倍層、電界緩和層、光吸収層などの半導体層の空乏化した領域が露出しないようになっており、安定なＩｎＰプレーナｐｎ接合などが表面に露出する構造になっている。プレーナ型については、製造、取り扱い面などに優れ、最近では光通信の分野で多く適用されており、様々な改良がなされている。
例えば、特許文献２に示される従来のプレーナ型のＡＰＤでは、半導体基板に、特定６層からなる積層構造、及び受光領域の外周部分の特定導電化領域、受光領域上の特定円環状分離溝領域を有している。そして、受光エッジ部の等電位線の密度をより小さくするために、第２導電型半導体ギャップ層における、受光領域の外周の円環状分離溝に内接する位置に、半導体増倍層の厚さ以下の円環状領域が形成されている。
円柱状のｎ型各導電層では、トンネル電流発生を防止する必要上、バンドギャップの大きい結晶材料で構成された半導体層が必要である。さらに素子抵抗を低減するためにはある程度以上の層厚を要する。そのため、環状溝の深さはＳｉＮｘ表面パッシベーション膜やｎ型電極の膜厚に比べて相対的に大きくなってしまう。その結果、環状溝、特にそのエッジ部分では、表面パッシベーション膜の膜厚が極端に薄くなるかあるいは無くなるといういわゆる段切れが発生し、そのことにより被覆部分の保護が不充分となり、電気特性や素子信頼性等の素子特性が低下してしまうという問題があった。
尚、特許文献２に示されるＡＰＤでは、受光領域の側面部に円環状領域を設けており、結果的に段差部位が設けられたような構造になってはいるが、その段差はアバランシェ増倍層の層厚以下の薄いものに設定されており、環状溝のエッジ部分における表面パッシベーション膜等の段切れに対して充分効果的なものではない。
また、素子作製プロセスにおいても、エッチング等種々の処理を行なうマスクとしてレジストやＳｉＮｘ膜、ＳｉＯｘ膜等を使用する際に、環状溝のエッジ部分において段切れが発生する。その結果、素子作製時に被覆部へのエッチング液浸入等の不具合が生じて、素子特性劣化や歩留まり低下の原因となる等の問題があった。
また、特許文献１に示されような裏面入射構造のＡＰＤでは、一般に光を受光領域へ入射させる位置調整が困難であり、調整作業の観点からは表面入射構造にするのが好ましい。しかし、表面入射構造では環状溝に取り囲まれたｎ型各導電層側から光を入射させるので、受光領域上に外部回路を設けることができず、外部回路と接続するための外部電極を受光領域外、即ち環状溝の外側に設ける必要がある。そのため、環状溝内の受光領域上に設けられたｎ型電極と環状溝外に設けられた外部電極とを電気的に接続するために、環状溝を横断して両者を電気的に接続する引き出し配線を設ける必要がある。従って、環状溝、特のそのエッジ部分では、引き出し配線の膜厚が極端に薄くなるかあるいは破れるといういわゆる段切れが発生し、そのことにより電気特性の劣化が生じ、素子信頼性等の素子特性が低下してしまうという問題があった。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、信頼性等の素子特性に優れたアバランシェフォトダイオードを提供することを目的とする。
本発明に係るアバランシェフォトダイオードは、電界緩和層上に形成された増倍層上に受光領域が形成され前記増倍層を介して異なる型の半導体層が形成された基体と、前記基体の受光領域側の端面に前記受光領域を囲むように形成された環状溝と、前記環状溝の外周側及び内周側の各側面に、前記環状溝の深さの１／４以上３／４以下の範囲内に形成された少なくとも１つ以上の段差部とを備え、前記電界緩和層は、前記環状溝の底面及び前記段差部の直下部分においてキャリア濃度が低下した低キャリア濃度領域を有するので、環状溝のエッジ部分における段切れを効果的に防止することができ、信頼性等の素子特性に優れたアバランシェフォトダイオードを得ることができる。
実施の形態１．
図１はこの実施の形態１のアバランシェフォトダイオードの素子構造を示す斜視図である。図２は図１に示したアバランシェフォトダイオードのＡ−Ａ線における断面図である。図３は図１に示したアバランシェフォトダイオードの上面図である。
図１はこの実施の形態１のアバランシェフォトダイオードの素子構造を示す斜視図である。図２は図１に示したアバランシェフォトダイオードのＡ−Ａ線における断面図である。図３は図１に示したアバランシェフォトダイオードの上面図である。
図１〜図３に示すように、アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤという）はプレーナ型のものであり、半導体基板からなる基体１の増倍層上に受光領域３が形成され、この受光領域３を取り囲むようにその側面に少なくとも１つ以上の段差部５が形成された環状の溝７を有している。
基体１の受光領域３側の端面における、環状溝７に対し内側の領域に形成される受光領域３上には円環状の第１の電極９が形成され、環状溝７に対し外側の領域にも一部断絶された部位を有する円環状電極１１が形成されている。
そして、円環状電極１１の外側には、カソード電極１３（第２の電極）とアノード電極１５とが各々設けられている。カソード電極１３は、環状溝７を横切って第１の電極９からカソード電極１３まで延在形成された引き出し配線（第１配線）１７を介して第１の電極９と接続され、アノード電極１５は、引き出し配線（第２配線）１９を介して円環状電極１１と接続される。
詳細には、基体１は、図２に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１上に、ｎ＋型ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層１１１、ｐ＋型ＩｎＰ/ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層１１３、ｐ−型ＧａＩｎＡｓ光吸収層１１５、ｐ＋型ＩｎＰ電界緩和層１１７、ｎ−型ＡｌＩｎＡｓアバランシェ増倍層１１９、ノンドープｉ型ＩｎＰエッチングストップ層１２１、ｎ＋型ＡｌＩｎＡｓ窓層１２３、ｎ＋型ＩｎＰエッチングストップ層１２５、ｎ＋型ＡｌＩｎＡｓ窓層１２７、ｎ＋型ＧａＩｎＡｓコンタクト層１２９が形成されている。
そして、この基体１には、窓層１２７、エッチングストップ層１２５、窓層１２３にわたって段差部５を有する環状の溝７が形成されており、この溝７は、基体１の受光領域３側の端面表面からアバランシェ増倍層１１９（エッチングストップ層１２１）の上部に至るまで形成されている。この溝７に取り囲まれた窓層１２３、１２７の領域が受光領域３になる。
さらに、段差部５を有する環状溝７の側面を少なくとも覆うように、保護膜であるパッシベーション膜１３１が形成され、このパッシベーション膜１３１は、溝７から基体１の端面上にまで延在形成されている。そして、受光領域３上にコンタクト層１２９を介して形成された第１の電極９と、環状溝７の外側にボンディングパッド１３３を介して形成されたカソード電極１３とは、環状溝７を横切ってパッシベーション膜１３１上に形成された第１配線１７によって接続されている。尚、基板１の受光領域側と反対側の面には素子ボンディング用金属膜１３７が形成されている。
溝７に段差部５を設ける位置としては、溝７の底面から上部までの深さに対して、底面から１/４以上３/４以下の範囲内にするのが好ましく、中央部位である底面から１／２の位置に設けるとより好適である。このような範囲に設定することで、一段当たりの段差が大きくなり過ぎることがなく、溝７側面上に形成される表面パッシベーション膜や引き出し配線等の段切れをより効率的に防止できる。
さらに、段差部の段差がアバランシェ増倍層の厚みに近づくと、段差部直下のｐ＋型ＩｎＰ電界緩和層のキャリア濃度もより低下するので、イオン注入条件をより緩和することができる。
また、溝７上に形成される第１配線１７の膜厚を段差部の高さより厚いものにするとさらに好適である。このようにすることにより、第１配線１７の段切れが生じにくくなるという効果が得られる。尚、この場合、各段差を均等割りに構成すると、配線の厚みを容易に各段差の高さより厚く設定することができる。
また、段差部５は溝７の内周側の側面だけに設けても、外周側の側面だけに設けても良く、又、両側面に各々設けても良い。さらに、段差部５は１つの側面に１つだけ設けても良く、又、図４に示すように、１つの側面に複数設けてもよい。
次に、図１に示したＡＰＤの製造方法を説明する。図５〜図８は図１に示したアバランシェフォトダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
図５に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１上に、ｎ＋型ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層１１１、ｐ＋型ＩｎＰ/ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層１１３、ノンドープｉ型もしくは例えばキャリア濃度３×１０１５ｃｍ−３のｐ−型ＧａＩｎＡｓ光吸収層１１５、キャリア濃度０．５〜１×１０１８ｃｍ−３のｐ＋型ＩｎＰ電界緩和層１１７、ノンドープｉ型ＡｌＩｎＡｓアバランシェ増倍層１１９、ノンドープｉ型ＩｎＰエッチングストップ層１２１、キャリア濃度１〜１０×１０１９ｃｍ−３のｎ＋型ＡｌＩｎＡｓ窓層１２３、キャリア濃度１〜１０×１０１９ｃｍ−３のｎ＋型ＩｎＰエッチングストップ層１２５、キャリア濃度１〜１０×１０１９ｃｍ−３のｎ＋型ＡｌＩｎＡｓ窓層１２７、キャリア濃度１〜１０×１０１９ｃｍ−３のｎ＋型ＧａＩｎＡｓコンタクト層１２９、の各層を順次、エピタキシャル結晶成長する。かかるエピタキシャル結晶成長方法としては、固体ソースあるいは気体ソース分子線成長法（ＭＢＥ）や有機金属気相成長法（ＭＯ−ＶＰＥ）等が好適である。
ここで、反射層１１１の層厚は０．２〜１．０μｍに、反射層１１３の層厚は１．０〜４．０μｍに、光吸収層１１５の層厚は１．０〜１．５μｍに、電界緩和層１１７の層厚は０．０１〜０．０５μｍに、アバランシェ増倍層１１９の層厚は０．１〜０．３μｍに、エッチングストップ層１２１の層厚は０．００５〜０．０５μｍに、窓層１２３、窓層１２７の層厚は０．３〜１．０μｍに、エッチングストップ層１２５の層厚は０．００５〜０．１μｍに、コンタクト層１２９の層厚は０．１〜０．５μｍにすればよい。
尚、窓層１２３、１２７の層厚の許容範囲は、段差部位が底面から１/４以上３/４以下の高さの範囲内に位置するとの条件を満たすように、０．３〜１．０μｍの範囲内から適宜設定すればよい。
次に、図６に示すように、エピタキシャル結晶成長後のウエハで受光領域に相当する部位周辺の環状領域のコンタクト層１２９および窓層１２７を、クエン酸、酒石酸等の有機酸、過酸化水素水および水の混合溶液を用いて、上記環状領域においてウエハ表面からエッチングストップ層１２５に達するまで選択的にエッチング除去する。尚、エッチングマスクとしては、公知のリソグラフィ技術によってパターン形成したレジストあるいはレジストを利用してパターン形成したＳｉＮＸやＳｉＯ２を用いればよい。
次に、図７に示すように、塩酸とリン酸の混合溶液を用いて上記環状領域の底面に露出したエッチングストップ層１２５のみを選択的にエッチング除去する。尚、ウエットエッチング以外の除去方法として、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）あるいは反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）等のドライエッチングによってエッチングストップ層１２５のみを選択的にエッチング除去してもよい。
続いて、エッチングストップ層１２５を除去した環状領域に対して、公知のリソグラフィ技術によって形成されたレジストパターンや絶縁膜パターンをエッチングマスクとして、有機酸、過酸化水素水および水の混合溶液を用いて、下部のエッチングストップ層１２１に達するまで窓層１２３を選択的にエッチング除去し、円柱状の受光領域３を形成する。即ち、受光領域３は、底面にエッチングストップ層１２１が露出している環状溝７に取り囲まれている。
さらに、図８に示すように、電界緩和層１１７近傍の深さにピーク濃度をもつようにｐ型を打ち消すチタン（Ｔｉ）を環状溝７下にイオン注入した後、６００℃以上の熱処理を行って注入イオンを活性化することによって、受光領域３周辺でのｐ＋型ＩｎＰ電界緩和層１１７のキャリア濃度を実効的に低下させて、低キャリア濃度領域１３５を形成する。尚、イオン注入種としては、Ｔｉ以外にＨ、Ｈｅ、Ｎ、Ｃ、Ｏ、Ａｒ、Ｂ、Ｆｅ等の元素を用いても良い。熱処理によって段差部５直下のｐ＋型ＩｎＰ電界緩和層１１７のキャリア濃度も低下するので、イオン注入条件を緩和することができる。
次に、コンタクト層１２９を選択的に除去して所望の形状に整形する。そして、ＳｉＮｘ等の反射防止膜兼表面パッシベーション膜（絶縁膜）１３１をウエハ上面に成膜した後、公知のリソグラフィ技術によって形成されたレジストパターンや絶縁膜パターンをエッチングマスクとして、コンタクト層１２９上部の表面パッシベーション膜１３１を所望の形状に整形すべく選択的に除去する。
さらに、図２に示すように、容量削減、ボンディング時の破壊回避および電極剥がれ防止のため、ＳｉＯｘ等のボンディング・パッド１３３を受光領域３の外部に設ける。受光領域３上には、ＡｕＺｎ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ｔｉ／Ａｕ、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等の合金で構成され、コンタクト層１２９と接する環状の第１の電極９を設ける。そして、主に環状溝７の領域上に配設され第１の電極９と接続された＜０１１＞方向への第１配線（引き出し電極部分）１７と、第１配線１７と接続され外部回路との電気的接続を目的とした金線をワイヤボンディングすべくボンディング・パッド１３３上に配置されたカソード電極（第１外部電極）１３と、をそれぞれ設ける。
さらに、環状溝７外部に、同じく環状の形状を呈しかつ環状溝７外部のコンタクト層１２９と接する円環状電極１１を設け、この円環状電極１１からの第２配線（引き出し電極部分）１９、第２配線１９に接続され金線をワイヤボンディングするためのアノード電極（第２外部電極）１５、とを形成する。半導体基板１の裏面側には、素子ボンディング用金属膜１３７を成膜する。
以上、実施の形態１のＡＰＤでは、受光領域を取り囲む環状溝に段差部位を設けていわゆる階段状にすることによって溝側面の一段当たりの段差を小さくできるので、環状溝のエッジ部分における表面パッシベーション膜、配線等の段切れを容易に防止することができる。この結果、信頼性に優れかつ高歩留りで製造可能なＡＰＤを提供することができる。
実施の形態２．
図９はこの実施の形態２のアバランシェフォトダイオードを示す上面図である。図９に示すように、この実施の形態２のＡＰＤでは、素子寸法を小さくしながらかつ環状溝７のエッジ部分における第１配線１７の段切れを防止するために、受光領域３に対して、第１配線１７を＜０１０＞方向に引き出すようにし、一方、第２配線１９を第１配線１７とほぼ９０度をなす方向に引き出すようにしたものである。尚、かかる両方向は素子の角部の方向に一致する。
図９はこの実施の形態２のアバランシェフォトダイオードを示す上面図である。図９に示すように、この実施の形態２のＡＰＤでは、素子寸法を小さくしながらかつ環状溝７のエッジ部分における第１配線１７の段切れを防止するために、受光領域３に対して、第１配線１７を＜０１０＞方向に引き出すようにし、一方、第２配線１９を第１配線１７とほぼ９０度をなす方向に引き出すようにしたものである。尚、かかる両方向は素子の角部の方向に一致する。
ここでは、第１配線１７を＜０１０＞方向に引き出すようにしているが、＜０１１＞方向に引き出すようにしてもよい。受光領域３に対して、第１配線１７を＜０１０＞方向あるいは＜００１＞方向に引き出す一方、第２配線１９を第１配線１７と、半導体基板１を主面とした場合、ほぼ９０度をなす方向に引き出すと、かかる両方向はへき開によって決定される素子の角部の方向に一致する。そのため、素子角部に近接して設けられ、素子の大きさを最も小さくでき、素子収率が増すことができる。
図１０は＜０１１＞方向、＜０１０＞方向、＜０１−１＞方向に第１配線１７を形成した場合の受光領域３の側面周辺を示す断面図である。
図１０に示すように、＜０１１＞方向に対しては裾拡がりな形状を呈する順メサ形状、＜０１０＞方向に対しては底面に対してほぼ垂直形状、＜０１−１＞方向に対しては段幅の狭い形状で裾狭まりな逆メサ形状を呈している。尚、＜００１＞方向は＜０１０＞方向と同様の形状である。
図１０に示すように、＜０１１＞方向に対しては裾拡がりな形状を呈する順メサ形状、＜０１０＞方向に対しては底面に対してほぼ垂直形状、＜０１−１＞方向に対しては段幅の狭い形状で裾狭まりな逆メサ形状を呈している。尚、＜００１＞方向は＜０１０＞方向と同様の形状である。
有機酸、過酸化水素水、純水の混合溶液を用いたエッチングによって環状溝７を形成すると、エッチング速度の異方性によって、＜０１１＞方向は受光領域３の側面部が裾拡がりな順メサ形状、＜０１１＞方向から外れるに従い裾が狭まる形状を呈する。よって、第１配線１７を＜０１１＞方向に形成すると段切れの無い電極等を形成できる上に、さらに、受光領域の円柱状のｎ型各導電層を厚くすることが可能となるので、この結果、素子抵抗を低減して応答特性を向上させることができる。
実施の形態１、２のＡＰＤでは、第１および第２外部電極１３、１５を半導体基板１の受光領域側（上面側）に設けたので、受光領域側（素子上面方向）からの入射光の受光が可能となる。この結果、外部からの光を受光領域３へ入射させる調整が極めて容易となる。
上述の説明では半導体基板１の一例として半絶縁性半導体基板を挙げたが、ｐ型半導体基板あるいはｎ型半導体基板を用いてもよい。尚、ｐ型半導体基板を適用した場合、分布ブラッグ反射層はｎ＋型でなくても良い。又、ｎ型半導体基板を適用した場合、分布ブラッグ反射層は、アンドープあるいは鉄（Ｆｅ）をドープした半絶縁性導電型とすればよい。
また、上述の素子構造では、アバランシェ増倍層をＡｌＩｎＡｓで構成しているが、電子のイオン化率がホールのイオン化率より高ければよいので、ＡｌxＧａyＩｎ１−x−yＡｓ，ＧａxＩｎ１−xＡｓyＰ１−yあるいはアンチモン（Ｓｂ）を含む化合物半導体、またはこれらを組み合わせた超格子構造としてもよい。
また、上述の各導電層のｐ型とｎ型を反転させ、アバランシェ増倍層として、ホールのイオン化率が電子のイオン化率より高いＩｎＰ等を用いても良い。
また、本実施の形態では、ｎ＋型ＩｎＰエッチングストップ層１２５を設けることにより受光領域側面部の段差部位の位置を制御しているが、ｎ＋型ＩｎＰエッチングストップ層１２５を設けずにエッチング時間を制御する方法で段差部位を設けても良い。
さらに、段差部を複数設ける場合には、各段差部位に対応したエッチングストップ層を設けるとよい。このようにすることにより、階段状構造が容易に作製できる。
また、第１外部電極の引き出し電極部分（第１配線）に関しては、＜０１１＞方向に限らず受光領域の側面部が垂直よりも裾広がりな方向に引き出せばよく、さらに、階段状溝にしなくてもよい。この場合、受光領域の位置を素子サイズの観点から素子中央からずらしてもよい。
実施の形態３.
実施の形態１、２では、基体の受光領域側（環状溝が形成される側）の端面から光が入射される表面入射構造のＡＰＤを説明したが、本発明は裏面入射構造のＡＰＤに適用してもよい。図１１は裏面入射構造のアバランシェフォトダイオードを示す斜視図である。図１１に示すＡＰＤは、図１に示したＡＰＤの受光領域上の第１の電極をカソード電極とし、アノード電極、カソード電極と電気接続を行うための引き出し配電線、素子ボンディング用金属膜、反射層を除去した構造のものである。尚、その他は図１に示した構造と同じである。
実施の形態１、２では、基体の受光領域側（環状溝が形成される側）の端面から光が入射される表面入射構造のＡＰＤを説明したが、本発明は裏面入射構造のＡＰＤに適用してもよい。図１１は裏面入射構造のアバランシェフォトダイオードを示す斜視図である。図１１に示すＡＰＤは、図１に示したＡＰＤの受光領域上の第１の電極をカソード電極とし、アノード電極、カソード電極と電気接続を行うための引き出し配電線、素子ボンディング用金属膜、反射層を除去した構造のものである。尚、その他は図１に示した構造と同じである。
以上、本発明の実施の形態を図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の他のものも含むものである。
１ 基体（半絶縁性ＩｎＰ基板） ３ 受光領域
５ 段差部 ７ 溝
９ 第１の電極 １１ 円環状電極
１３ カソード電極（第２の電極） １５ アノード電極
１７、１９ 引き出し配線
１１１ ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層
１１３ ＩｎＰ/ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層
１１５ ＧａＩｎＡｓ光吸収層 １１７ ＩｎＰ電界緩和層
１１９ ＡｌＩｎＡｓアバランシェ増倍層
１２１ ＩｎＰエッチングストップ層 １２３ ＡｌＩｎＡｓ窓層
１２５ ＩｎＰエッチングストップ層 １２７ ＡｌＩｎＡｓ窓層
１２９ ＧａＩｎＡｓコンタクト層 １３１ パッシベーション膜
１３３ ボンディングパッド １３５ 低キャリア濃度領域
１３７ 素子ボンディング用金属膜
５ 段差部 ７ 溝
９ 第１の電極 １１ 円環状電極
１３ カソード電極（第２の電極） １５ アノード電極
１７、１９ 引き出し配線
１１１ ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層
１１３ ＩｎＰ/ＧａＩｎＡｓＰ分布ブラッグ反射層
１１５ ＧａＩｎＡｓ光吸収層 １１７ ＩｎＰ電界緩和層
１１９ ＡｌＩｎＡｓアバランシェ増倍層
１２１ ＩｎＰエッチングストップ層 １２３ ＡｌＩｎＡｓ窓層
１２５ ＩｎＰエッチングストップ層 １２７ ＡｌＩｎＡｓ窓層
１２９ ＧａＩｎＡｓコンタクト層 １３１ パッシベーション膜
１３３ ボンディングパッド １３５ 低キャリア濃度領域
１３７ 素子ボンディング用金属膜
Claims (9)
- 電界緩和層上に形成された増倍層上に受光領域が形成され前記増倍層を介して異なる型の半導体層が形成された基体と、前記基体の受光領域側の端面に前記受光領域を囲むように形成された環状溝と、前記環状溝の外周側及び内周側の各側面に、前記環状溝の深さの１／４以上３／４以下の範囲内に形成された少なくとも１つ以上の段差部と、前記受光領域上に形成された第１の電極と、前記基体の受光領域側の端面における前記環状溝の外側に形成された第２の電極と、前記環状溝を横切って前記第１の電極から前記第２の電極まで延在形成された配線部とを備え、
前記電界緩和層は、前記環状溝の底面及び前記段差部の直下部分においてキャリア濃度が低下した低キャリア濃度領域を有するアバランシェフォトダイオード。 - 前記受光領域側の端面側から前記受光領域に光が入射される請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記段差部を含む前記環状溝の側面を少なくとも覆う保護膜が形成されている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記段差部が前記環状溝の深さの１／２の位置に1箇所設けられている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記環状溝又は段差部の底面の下部にエッチングストップ層が形成されている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記環状溝の側面は、その断面形状が順メサ形状を呈する部位を有し、この部位に前記配線部が形成されている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記配線部が＜０１１＞又は＜０１０＞方向に沿って形成されている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記配線部と９０度をなす方向に引き出されたワイヤボンディングされる他の配線が設けられている請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
- 前記配線部の膜厚が、段差部の高さより厚い請求項１に記載のアバランシェフォトダイオード。
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