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JPS59217331A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS59217331A
JPS59217331A JP58090671A JP9067183A JPS59217331A JP S59217331 A JPS59217331 A JP S59217331A JP 58090671 A JP58090671 A JP 58090671A JP 9067183 A JP9067183 A JP 9067183A JP S59217331 A JPS59217331 A JP S59217331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
receiving element
light receiving
cvd
passivation
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.)
Pending
Application number
JP58090671A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Ogino
晃 荻野
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58090671A priority Critical patent/JPS59217331A/ja
Publication of JPS59217331A publication Critical patent/JPS59217331A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition

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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置の製造技術、特に半導体装置製造に
おけるパッシベーション技術であって、たとエハホトタ
ーイオードのパッシベーションに利用して有効な技術に
関する。
〔背景技術〕
長波長光通信用受光素子としては、InP−InGaA
sP系等の化合物半導体で構成されたPinホトダイオ
ードおよびアバランシェホトダイオードが最適であると
考えられ(電子材料1981年6月号82頁)、種々の
構造が開発されている(電子材料1979年12月号3
6頁にはInP基板上にInGaAsPまたはInGa
As系の材料な多層形成したメサ形あるいはプレーナ形
のホトダイオードが開示されている。)。
ところで、本出願人は素子表面安定化のパッシベーショ
ン技術、%にPin−ホトダイオードのパッシベーショ
ン技術としてつぎのような構造す開発した。
すなわち、Pin−ホトダイオード(受光素子)はn型
のInP基板上にInPからなるバッファ層。
InGaAsPからなる活性層、InPからなる窓層。
InGaAsPからなるキャップ層を順次n型で積層し
た構造において、キャップ層の中央部をたとえば100
μが程度除去し、露出した窓層にZnを拡散してp型層
を形成し、さらに、キャップ層をバッジページ目ン膜で
被った構造となっている。まり、パッシベーション膜上
にはアルミニウムカラなる電極が設けられている。この
電極はパッシベーション族に穿たれたコンタクト孔を介
して前記p型領域に導通している。さらに、基板の裏面
にはAu  Sn系の電極が形成されている。なお、前
記パッシベーション膜は下層が気相成長法(CVD)で
形成された5in2膜(CVD−8in2膜)、上層が
CV D  S iOz膜のピンホールを塞ぐ役割を果
すスパッタ5in2膜とからなっている。
しかし、このようなパッシベーション技術はCVD  
SiO2膜の膜厚ムラが生じ易く、このため表面のリー
ク電流が生じ、受光素子の暗電流の発生の原因となると
いう問題点が生じるということが本発明者によってあき
らかとされた。また、CVD−8in2膜の膜厚ムラの
ためコンタクトホトエツチングにあってもエツチング終
了時点で厚い部分は完全にエツチングされないこともあ
り、エツチング歩留も低くなるというこζ絞本究切者に
よってあきらかとされた。
一方、本発明者はCVD−8int膜の膜厚ムラの発生
防止を検討した結果、つぎの事実を知った。
すなわち、CVD−8in、膜形成にあっては、前述の
ようにInP基板上にInP、InGaAsP等な多層
に形成しかつZnの部分拡散を終了した半導体薄板(ウ
ェハ)をメタノール液中で洗浄して清浄化した後、スピ
ンナー乾燥を行ない、つぎにCVD−8in、膜を形成
するが、洗浄からスピンナー乾燥に移る間にウエノ・表
面が部分的に乾くような場合に膜厚ムラが出易い傾向が
あった。また。
一方、CVD−PSG(リンシリケートガラス)膜を付
けその上にCV D −S i Oを膜な付ける実験な
したところ、CVD−PSG膜およびその上のCVD−
8iOz膜はともにその厚さは均一となることがわかっ
た。そして、これらの膜はメタノール液による洗浄後の
スピンナー乾燥の違い、すなわち半乾燥ウェハのスピン
之−乾燥および全体が濡れたウェハのスピンナー乾燥の
違いによって厚さが不均一となるようなこともなく、再
現性よく均一な厚さの膜を形成することができることも
わかった。
そこで1本発明者は化合物半導体で形成される受光素子
のパッシベーション膜として、化合物半導体表面に最初
に均一な膜ができるCVD−P SG膜を形成した後に
、このCVD−PSG膜上にCVD−8i02膜を形成
し、さらにスパッタSin。
膜な重ねる本発明を成した。
〔発明の目的〕
本発明の目的は均一な厚さのパッシベーション膜を有す
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は均一な厚さのパッシベーショ
ン膜を形成することによって、受光素子における暗電流
の発生の低減化を図ることにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明は化合物半導体の表面に膜厚ムラの生
じ難い均一な厚さを形成するCVD−PSG膜(リンシ
リケートガラス膜)を形成した後。
CVD−まi02膜を均一に設け、さらにスパッタ5i
n2膜な積層形成した構造のパッシベーションとするこ
とにより、パッシベーション膜の厚さの均一化な図るこ
とによって、表面状態の安定化から受光素子の暗電流発
生防止が達成でき、かつコンタクトエツチングにおける
パッシベーション膜の完全なるエツチング化が達成でき
る。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例によるP’rnホトダイオー
ド素子(受光素子)を組み込んだ受光装置(半導体装置
)の要部を示す断面図、第2図は同じくPinホトダイ
オード素子の拡大断面図、第3図は第2図の徂−■線に
沿う断面図、第4図(a)〜(d)は受光素子の製造方
法を示す断面図である。
半導体装置である受光装置は第1図に示すように、ステ
ム1と、このステム1の主面側に気密状に取り付けられ
たキャップ2とからなっている。
ステムIKは受光素子支持リード3およびワイヤ引き出
しリード4がガラスのような絶縁体5を介して貫通状態
で固定されている。受光素子支持リード3のステム1の
主面上に突出する内端部分は水平方向に延在する幅広の
受光素子支持部6を有し、この受光素子支持部6上に鑞
材、たとえ&ハgペースト7を介して受光素子(半導体
素子)8が固定されている。半導体素子8はPin−ホ
トダイオードからなり第3図で示すように、n型のIn
Pからなる基板9上にn型のInGaAsPからなるバ
ッファ層10.n型のInPからなる活性層11.n型
のInGaAsPからなる窓層12.n型のInGaA
sPかもなるキャンプ層13な順次積層形成した構造と
なっている。また、キャンプ層13の中央部分はたとえ
ば100μ−の大きさに除去されている。
そして、この除去部分に対応する窓層部分にはZnが拡
散されてpm領域14を形成している。また、このp属
領域14およびキャップ層13はパッシベーション膜1
5によって被われている。パッシベーション膜15は気
相成長法(CVD)によって形成されたCVDPSG(
CVDリンシリケー1      トガラス)膜16.
CVD5i02膜17.スパッタ法によって形成された
スパッタ5in3膜18な順次数千人の厚さに積層した
構造となっている。
この厚さは受光波長に支障を来たさないような厚さを適
宜選択することによって決定すればよい。
また、前記パッシベーション膜15の上面にはアルミニ
ウムからなる電極19が常用のホトエツチング技術によ
って形成されている。この電極19はパッシベーション
[15に穿たれたリング状のコンタクト孔に充填された
電極材を介してp属領域14に導通している。また、電
極19は第2図で示すように幅広のボンディング領域2
0を有している。このボンディング領域20には第1図
で示すよ5にワイヤ引き出しリード4の内端に一端が接
続されるワイヤ(導m、) 21の他端が接続される。
さらに、基板9の裏面にはAu−8n系の電極22が設
けられ、Agペースト7を介して受光素子支持部6に接
続されている。
一方、前記キャップ2は金属で形成され、その周縁の7
ランク部分でステム1に気密的に固着されている。また
、キャップ2の中央には透明なガラス板23が取り付け
られて受光窓24が形成されている。したがって、この
受光窓24を透過して来た光をチップ8で受光し、電気
信号に変換する。
ここで、前記受光素子8の製造方法について第4図(a
)乃至(d)を参照しながら説明する。
同図(a)に示すように、ウェハ25と呼ぶ多層化合物
半導体薄板を用意する。このウェハ25は350μmの
厚いn型のInPの基板9上にn型InGaAsPのバ
ッファ層10(2μm厚)+  n型InPの活性層1
1(1〜1.5μm厚)+ n型InGaAsPの窓層
12(1〜1.5/ljm厚)、n型InGaAsPの
キー?ノブ層13(0,2μm厚)な順次積層した構造
をしていて、受光素子8はこのウェハ25に縦横に整列
状態に形成される。すなわち、このウェハ25のキャッ
プ層13は常用のホトエツチング技術によって定間隔(
縦横)にたとえば100μ−の大きさで孔26が開けら
れる。
つぎに、この孔26部分には孔形成時のエツチングマス
クをマスクとしてZnが拡散される。Znは窓層12の
途中に迄拡散されp属領域14が形成される。また、前
記エツチングマスクは除去される。その後、このウェハ
25はメタノール液に浸漬されて洗浄された後、スピン
ナー乾燥され、ついでCV D@によってその主面に順
次CVDPSG膜16. CV D S iOz膜17
がたとえばグによってそのCVD5i02膜18上にた
とえば1500Aの厚さのスパッタ5in3膜18が形
成され、3層からなるパッシベーション膜15が形成さ
れる。
つぎに、同図(c)に示すように、p属領域14の引き
出し電極のために常用のホトエツチングによってリング
状のコンタクト孔が設けられるとともに、蒸着によって
ウニ/・25の主面にはたとえば1μ扉程度の厚さのア
ルミニウム層が形成される。
このアルミニウム層は常用のエツチング技術によって第
2図に示すようにボンディング領域20を有するパター
ンに形成され電極19となる。さらに、ウェハ25の裏
面にもAu−8n系の電極22が形成される。
つぎに%このウェハ25は格子状に分断されて、同図(
d)で示すような600μm0程度の大きさの受光素子
8が製造される。
〔効果〕
(1)受光素子のパッシベーション膜は均一厚さでかつ
再現性の良好なCVDPSCx膜を最初に化合物半導体
表面に形成し、その後このCVDPSG膜上にCV D
 S io 2膜およびスパッタSin、膜を形成しで
あることから、常に所望厚さでかつ膜厚ムラのないパッ
シベーション膜が形成できる。この結果、膜厚ムラに基
(受光素子表面のリーク電流の発生が抑えられ、受光素
子の暗電流発生が防止でき、素子性能の向上が図れる。
(21受光素子のパッシベーション膜は常に均一な厚さ
に形成できる。このため、受光素子製造時におけるコン
タクトホトエツチングはパッシベーション膜の厚さが均
一であることから、エツチング終点が各エツチング領域
で略一致し、エツチング不足部分が生じない。したがっ
て、エツチング歩留が向上する。
(3)上記(1)および(21により、信頼性の高い受
光素子を歩留よく製造することができることから、受光
装置(半導体装置)の生産コストの低減が図れる相乗効
果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、CVDPS
G膜およびCVD5iO。
膜はシリコン表面に形成しても均一な膜厚を得ることが
できる。また、実施例におけるスパッタSin、膜はそ
の下層の膜がCVDPSG膜およびCVD5iO,膜と
2層となったことから、ピンホールによる保護の危険が
ない場合には必ずしも必要ではない。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
なその背景となった利用分野であるPinホトダイオー
ド技術に適用した場合九ついて説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば、アバランシェホトダイ
オード等の受光素子、あるいは他の半導体装置の製造に
も適用できる。
少なくとも、CVD5iO,膜な直接半導体表面に被着
させる構造条件のものには適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例Xよる受光装置の断面図、 第2図は同じく受光素子の拡大平面図、第3図は第2図
の■−■線に沿う断面図、第4図(a)〜(d)は本発
明による受光素子の製造方法を示す断面図である。 1・・・ステム、2山キヤツプ、3・・・受光素子支持
リード、4・・・ワイヤ引き出しリード、5・・・絶縁
体、6・・・受光素子支持部、7・・・Agペースト、
8・・・半導体素子(受光素子)、9・・・基板、10
・・・バッファ層、11・・・活性層、12・・・窓層
、13・・・キャップ層、14・・・p属領域、15・
・・パッシベーション膜、16・CVDPSGM、17
−・CVD5i02膜、18・・・スパッタSin、膜
、19・・・電極、2゜・・・ボンディング領域、21
・・・ワイヤ、22・・・電極、23・・・ガラス板、
24・・・受光窓、25・・・ウェハ、26・・・孔。 第  1  図       第  3  国策  2
  図 第  4 図 (す /ダ     どど

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、半導体素子主面kcVDsi02膜で被う工程を有
    する半導体装置の製造方法において、前記半導体素子主
    面をCVDPSG膜で被った後CVD5i02膜を形成
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP58090671A 1983-05-25 1983-05-25 半導体装置の製造方法 Pending JPS59217331A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58090671A JPS59217331A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 半導体装置の製造方法

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JP58090671A JPS59217331A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 半導体装置の製造方法

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JPS59217331A true JPS59217331A (ja) 1984-12-07

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ID=14004997

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58090671A Pending JPS59217331A (ja) 1983-05-25 1983-05-25 半導体装置の製造方法

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JP (1) JPS59217331A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04215432A (ja) * 1990-12-14 1992-08-06 Mitsubishi Electric Corp 微細加工方法
US8045078B2 (en) * 2007-07-20 2011-10-25 Lg Display Co., Ltd. Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same

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JPH04215432A (ja) * 1990-12-14 1992-08-06 Mitsubishi Electric Corp 微細加工方法
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