(57)【要約】【課題】受光素子におけるアノード抵抗を低減し、分割された隣合うフォトダイオード間のリーク電流の発生を抑制する。【解決手段】第１導電型の半導体基板（５２）または第１導電型の半導体層と、この第１導電型の半導体基板（５２）または半導体層に形成された第１導電型の分離領域（５５）とを有する。また、第１導電型の半導体基板（５２）または半導体層に形成され、分離領域（５５）で分離された複数の第２導電型の半導体層（５３Ａ，５３Ｂ）と、分離領域及び複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域）６１）上に形成された反射防止膜（５７）を有する。さらに、第１導電型の半導体基板または半導体層に電気的に接続され、反射防止膜（５７）を構成する上層膜（５９）で被覆されて分離領域（５５）の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極（６４）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成された第１導電型の分離領域と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成され、前記分離領域で分離された複数の第２導電型の半導体層と、
前記分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域上に形成された反射防止膜と、
前記第１導電型の半導体基板または半導体層に電気的に接続され、前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されて前記分離領域の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極と
を有する受光素子。
【請求項２】
前記受光領域を取り囲むように形成された層間絶縁膜を有する
請求項１記載の受光素子。
【請求項３】
前記複数の第２導電型の半導体層にそれぞれ電気的に接続され、前記受光領域の外縁に前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されるように形成されたシリサイドによる複数の第２電極を有する
請求項２記載の受光素子。
【請求項４】
前記第２電極は、前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されるように受光領域内に延長して形成されている
請求項３記載の受光素子。
【請求項５】
前記複数の第２導電型の半導体層のうち、１つの半導体層が中央に形成され、他の半導体層が中央の半導体層を取り囲むように形成されている
請求項１記載の受光素子。
【請求項６】
受光素子と、他の半導体素子を備え、
前記受光素子は、
第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成された第１導電型の分離領域と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成され、前記分離領域で分離された複数の第２導電型の半導体層と、
前記分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域上に形成された反射防止膜と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に電気的に接続され、前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されて前記分離領域の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極と
を有する半導体装置。
【請求項７】
前記受光素子において、
前記受光領域を取り囲むように形成された層間絶縁膜と、
前記複数の第２導電型の半導体層にそれぞれ電気的に接続され、前記受光領域の外縁に前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されるように形成されたシリサイドによる複数の第２電極と
を有する請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層に受光素子形成領域と他の半導体素子形成領域を有し、前記受光素子形成領域に、第１導電型の分離領域により分離された複数の第２導電型の半導体層を形成する工程と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層、前記分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層上に、反射防止膜を構成する第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜の前記分離領域に対応する部分を一部エッチング除去して開口を形成する工程と、
前記第１絶縁膜の開口に露出した分離領域にシリサイドによる第１電極を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上に前記第１電極を被覆するように反射防止膜を構成する第２絶縁膜を形成する工程と、
前記反射防止膜上に、受光領域に対応した部分に開口部を有する層間絶縁膜を形成する工程とを有し、
前記第１導電型の半導体基体または前記第１導電型の半導体層と、前記複数の第２導電型の半導体層とにより複数のフォトダイオードを形成する
半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１絶縁膜の前記分離領域に対応する部分と前記受光領域の外縁に対応する部分を一部エッチング除去して複数の開口を形成する工程と、
前記第１絶縁膜の開口に露出した第１導電型の分離領域上にシリサイドによる第１電極を形成し、前記第１絶縁膜の開口に露出した複数の第２導電型の半導体層上にそれぞれシリサイドによる第２電極を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上に前記第１電極及び前記第２電極を被覆するように反射防止膜を構成する第２絶縁膜を形成する工程と
を有する請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層の、他の半導体素子であるＭＯＳトランジスタ形成領域に、前記分離領域と同時に第１導電型の半導体ウェル領域を形成する工程と、
前記半導体ウェル領域に第２導電チャネル型のＭＯＳトランジスタを形成する工程と
を有する請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
光ディスクに向かって光を出力する発光素子と、
前記光ディスクと前記発光素子との間に設けられた光学系と、
前記発光素子から射出された光のうち前記光ディスクで反射された光を受光する受光素子と
を備え、
前記受光素子は、
第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成された第１導電型の分離領域と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成され、前記分離領域で分離された複数の第２導電型の半導体層と、
前記第１導電型の分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域上に形成された反射防止膜と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に電気的に接続され、前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されて前記第１導電型の分離領域の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極と
を有する光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記受光素子において、
前記受光領域を取り囲むように形成された層間絶縁膜と、
前記複数の第２導電型の半導体層にそれぞれ電気的に接続され、前記受光領域の外縁に前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されるように形成されたシリサイドによる複数の第２電極と
を有する請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
光ピックアップ装置と、
入力された情報を前記光ピックアップ装置に送信し、または光ディスクに書き込まれた情報を前記光ピックアップ装置から受信する情報処理部と
を備え、
前記光ピックアップ装置は、
光ディスクに向かって光を出力する発光素子と、
前記光ディスクと前記発光素子との間に設けられた光学系と、
前記発光素子から射出された光のうち前記光ディスクで反射された光を受光する受光素子と
を有し、
前記受光素子は、
第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成された第１導電型の分離領域と、
前記第１導電型の半導体基板または前記第１導電型の半導体層に形成され、前記分離領域で分離された複数の第２導電型の半導体層と、
前記第１導電型の分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域上に形成された反射防止膜と、
前記第１導電型の半導体基板または半導体層に電気的に接続され、前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されて前記第１導電型の分離領域の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極と
を有する光ディスク記録再生装置。
【請求項１４】
前記受光素子において、
前記受光領域を取り囲むように形成された層間絶縁膜と、
前記複数の第２導電型の半導体層にそれぞれ電気的に接続され、前記受光領域の外縁に前記反射防止膜を構成する上層膜で被覆されるように形成されたシリサイドによる複数の第２電極と
を有する請求項１３記載の光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子、半導体装置とその製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク記録再生装置に関する。詳しくは、受光素子、この受光素子を搭載した半導体装置とその製造方法、受光素子を用いた光ピックアップ装置及び光ディスク記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク記録再生装置は、各種の光ディスクを記録媒体として、データの記録・再生を行う装置である。光ディスクとしては、例えば、ＣＤ（コンパクト・ディスク：ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷを含む）やＤＶＤ（デジタル・ヴァーサタイル・ディスク）、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標：以下ＢＤ（ブルーレイ・ディスク）という）などが知られている。光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ装置を備えている。光ピックアップ装置は、ピックアップ内部に発光素子及び受光素子を有している。光ピックアップ装置の受光素子には、ｐｎ接合型やｐｉｎ接合型のフォトダイオードが用いられている。
【０００３】
フォトダイオードは、用途によって、主にＲＦフォトダイオードとＦＲＯＮＴフォトダイオードに分けられる。ＲＦフォトダイオードは、主にＲＦ信号のモニタ、及びトラッキングサーボ、フォーカスサーボの役割がある。ＦＲＯＮＴフォトダイオードは、レーザパワーをモニタし、ＡＰＣ（Auto Power Control）を行う役割がある。通常、ＲＦフォトダイオードには、複数の領域に分割されたフォトダイオードが用いられる。
【０００４】
図１４Ａ、Ｂに、一般的なフォトダイオードを示す。図１４Ａはフォトダイオードの概略平面図を、図１４Ｂは図１４ＡのＡ−Ａ線上の概略断面図をそれぞれ表している。このフォトダイオード１は、ｐ型シリコン基板２の表面側にｎ型半導体層３が形成され、ｐ型シリコン基板２とｎ型半導体層３とによってｐｎ接合型のダイオード構造に構成されている。フォトダイオード１は、ｐ型シリコン基板２をアノード、ｎ型半導体層３をカソードとして構成される。つまり、フォトダイオード１は、ｐ型シリコン基板―ｎ型カソードのアノードコモンとなっており、フォトダイオードへの入射光を、光電変換により電気信号（フォトカレント）に変換するようになっている。
【０００５】
フォトダイオード１のｎ型半導体層３の表面には、光の反射率を低減させる目的で、シリコン酸化（ＳｉＯ２）膜４Ａおよびシリコン窒化（Ｓｉ３Ｎ４）膜４Ｂの積層構造からなる反射防止膜４が形成される。反射防止膜４の周端部分を含む外側領域上には、シリコン酸化（ＳｉＯ２）膜からなる層間絶縁膜５が形成され、この層間絶縁膜５の開口部６内に臨む部分が受光面、すなわち受光領域７となる。受光領域７では反射防止膜４が露出している。
【０００６】
フォトダイオード１のカソード電極は、ｎ型半導体層３の受光領域７より外側へ延長した部分、すなわち層間絶縁膜５下のｎ型半導体層３に電気的に接続される。カソード電極８は、金属で形成され、ｎ型半導体層３に接続されると共に、反射防止膜４を貫通し、層間絶縁膜５の上面にまで達するように形成される。フォトダイオード１のアノード電極９は、ｐ型シリコン基板２の表面側に形成した高不純物濃度のｐ型半導体層１０に、電気的に接続される。アノード電極９は、金属で形成され、カソード電極８より外側に位置してｐ型半導体層１０に接続されると共に、層間絶縁膜５の上面にまで達するように形成される。ｎ型半導体層３を取り囲むように、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）構造の分離領域１１が形成される。
【０００７】
フォトダイオード１の受光領域７を形成する際には、反射防止膜４上に形成した層間絶縁膜５を選択的にエッチングして開口部６を形成することが必要となる。層間絶縁膜５のエッチングに際しては、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とのエッチングレートの違いを利用し、シリコン窒化膜４Ｂをストッパーとして用いるのが一般的である。このとき、シリコン窒化膜４Ｂへのダメージを無くすために、層間絶縁膜５のエチング（エッチング）にはウェットエッチングが用いられる。ここで、フォトダイオード１のカソード電極８は、層間絶縁膜５に用いられるエッチャントによってエッチングされ易い金属により形成されている。そのため、層間絶縁膜５内に設けられたカソード電極８までもがエッチングされないように、開口部６の位置ズレを考慮して、カソード電極８を開口端６Ａから十分に離して形成して置くことが重要となる（特許文献１参照）。
【０００８】
一方、前述のように、光ピックアップ装置に使用されるＲＦフォトダイオードは、複数の領域に分割されている。通常、フォトダイオードを並べて配置する方法では、複数のフォトダイオードを互いに離して形成する必要がある。このため、フォトダイオードの分離幅が広くなったり、フォトダイオード間に入射した光が無駄になったりする。そこで、現状では、例えば、図１５や図１６に示すように、フォトダイオード間の分離幅を狭くするために、不純物拡散層による分離構造が採用されている。
【０００９】
図１５、図１６は、光ピックアップ装置用の半導体装置に採用されているフォトダイオードの例を示す。図１５Ａは概略平面図、図１５Ｂは図１５ＡのＡ−Ａ線上の概略断面図である。図１６Ａは概略平面図、図１６Ｂは図１６ＡのＡ−Ａ線上の概略断面図である。
【００１０】
図１５Ａ、Ｂに示すフォトダイオード２１は、ｐ型シリコン基板２２の表面側にｎ型半導体層２３を形成し、ｎ型半導体層２３を表面からｐ型シリコン基板２２に達するｐ型半導体層による分離領域３０により２分割して構成される。２分割された一方のｎ型半導体層２３Ａとｐ型シリコン基板２２とにより第１のフォトダイオード２１Ａが構成され、他方のｎ型半導体層２３Ｂとｐ型半導体基板２２とにより第２のフォトダイオード２１Ｂが構成される。シリコン酸化（ＳｉＯ２）膜２４Ａとシリコン窒化（Ｓｉ３Ｎ４）膜２４Ｂの積層構造の反射防止膜２４が、ｎ型半導体層２３Ａ及び２３Ｂと分離領域３０上に形成される。
【００１１】
受光領域２７は、図１５Ａに示すように、分離領域３０及びｎ型半導体層２３Ａ、２３Ｂを含む、破線で囲まれた領域となる。破線を境にその外側にシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜からなる層間絶縁膜（図示せず）が形成される。破線で囲まれた内部が、層間絶縁膜の開口部２６に相当する。
【００１２】
それぞれのフォトダイオード２１Ａ及び２１Ｂのカソード電極２８Ａ及び２８Ｂは、受光領域２７の外側にそれぞれのｎ型半導体層２３Ａ、２３Ｂに電気的に接続される。これらカソード電極２８Ａ及び２８Ｂは、図１４と同様の構成で金属により形成される。またフォトダイオード２１Ａ及び２１Ｂのアノード電極２９は、２つのフォトダイオード２１Ａ及び２１Ｂを取り囲むように、環状に形成され、受光領域２７の外側のｐ型シリコン基板２２に達するｐ型半導体領域（図示せず）に電気的に接続される。アノード電極２９は、２つのフォトダイオード２１Ａ、２１Ｂに対して共用され、図１４と同様の構成で金属により形成される。
【００１３】
図１６Ａ、Ｂに示すフォトダイオード３１は、ｐ型シリコン基板３２の表面側にｎ型半導体層３３を形成し、ｎ型半導体層３３をＳＴＩ構造４０とその直下のｐ型半導体層４１とのよる分離領域４３により２分割して構成される。２分割された一方のｎ型半導体層３３Ａとｐ型シリコン基板３２とにより第１のフォトダイオード３１Ａが構成され、他方のｎ型半導体層３３Ｂとｐ型半導体基板３２とにより第２のフォトダイオード３１Ｂが構成される。シリコン酸化（ＳｉＯ２）膜３４Ａとシリコン窒化（Ｓｉ３Ｎ４）膜３４Ｂの積層構造の反射防止膜３４が、ｎ型半導体層３３Ａ及び３３Ｂと分離領域３４上に形成される。
【００１４】
受光領域３７は、図１６Ａに示すように、分離領域４３及びｎ型半導体層３３Ａ、３３Ｂを含む、破線で囲まれた領域となる。破線を境にその外側にシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜からなる層間絶縁膜（図示せず）が形成される。破線で囲まれた内部が、層間絶縁膜の開口部３６に相当する。
【００１５】
それぞれのフォトダイオード３１Ａ及び３１Ｂのカソード電極３８Ａ及び３８Ｂは、受光領域３７の外側にそれぞれのｎ型半導体層３３Ａ、３３Ｂに電気的に接続される。これらカソード電極３８Ａ及び３８Ｂは、図１５と同様の構成で金属により形成される。またフォトダイオード３１Ａ及び３１Ｂのアノード電極３９は、２つのフォトダイオード３１Ａ及び３１Ｂを取り囲むよおうに、環状に形成され、受光領域３７の外側のｐ型シリコン基板３２に達するｐ型半導体領域（図示せず）に電気的に接続される。アノード電極３９は、２つのフォトダイオード３１Ａ、３１Ｂに対して共用され、図１４と同様の構成で金属により形成される。
【００１６】
図１７に、フォトダイオードを複数の領域に分割した受光素子の他の例の概略構成を示す。この受光素子４５は、ｐ型シリコン基板の表面側にｎ型半導体層４６を形成し、表面からｐ型シリコン基板に達するｐ型半導体層による分離領域４７によりｎ型半導体層４６を５つに分離して構成される。ｐ型シリコン基板と各分離された５つのｎ型半導体層４６Ａ〜４６Ｅとにより、５つに分割されたフォトダイオード４５Ａ〜４５Ｅが構成される。図１７では、中央の四角形状のフォトダイオード４５Ａと、このフォトダイオード４５Ａを取り囲む４つのフォトダイオード４５Ｂ〜４５Ｅとにより複雑なフォトダイオード構造に構成される。
【００１７】
フォトダイオードが複数の分割された受光素子は、特許文献２、３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００３−１６３３４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１４８５０３号公報
【特許文献３】特開２００７−３２９５１２号公報
【特許文献４】特開平１１−４０７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ＲＦフォトダイオードでは、複数のフォトダイオードに分割した構成が採られる。例えば、図１５に示すフォトダイオード２１では、２つのフォトダイオードをｐ型半導体層３０による分離領域により分離して構成される。このｐ型半導体層３０による分離領域の形成工程は、ｐ型シリコン基板の他部に形成するＭＯＳトランジスタ用のＰ型半導体ウェル領域の形成工程と兼用している。分離領域のｐ型半導体層３０は、例えば、１０１７ｃｍ−３程度の不純物濃度のボロンにより形成されている。しかし、反射防止膜形成工程時の熱酸化により、ボロン不純物の再分布が起こり、分離領域の表面濃度が低下してしまう。
【００２０】
更に、チップ組立ての際に、反射防止膜表面には電荷が帯電する事例も報告されている（特許文献４参照）。反射防止膜表面にプラス（＋）の電荷が蓄積された場合、反射防止膜の膜厚は、５０ｎｍ程度と非常に薄いため、ｐ型半導体３０の表面にチャネルが発生する。これらの現象により、ｐ型半導体層３０の表面濃度が極端に低くなる、もしくはｎ層化するため、分離領域の表面を介して、フォトダイオード間にリーク電流が流れてしまう。
【００２１】
これに対して、図１６に示すように、分離領域４３にＳＴＩ構造４１、もしくはＬＯＣＯＳ構造を形成する事で、リーク電流を抑制することができる。すなわち、分離領域４３の表面の絶縁膜厚を厚くすることで、寄生ＭＯＳトランジスタの寄生閾値電圧Ｖｔｈを下げ、チャネルの発生を防ぎ、リーク電流を抑えることが可能である。しかし、分離領域４３に厚い絶縁膜が形成されるため、分離領域での感度低下が発生し、かつ感度ばらつきが大きくなってしまう。分離領域４３のｐ型半導体層４０で発生した電荷も感度に寄与する。
【００２２】
また、図１５及び図１６に示すように、アノード電極２９，３９は２つのフォトダイオードを取り囲むようにフォトダイオードの開口端部から十分離れた位置に形成される。離領域４３の幅は１μｍ程度と非常に細く、かつシート抵抗が１ｋΩ／□程度あるため、分離領域からフォトダイオードの開口端部外側に形成したアノード電極２９、３９の取り出しまでの抵抗が大きくなり、結果としてアノード抵抗が大きくなってしまう。アノード抵抗が大きくなることで、周波数特性が低下してしまう。
【００２３】
また、図１７で示す複数のフォトダイオードを複雑に配置した構成においても、上述した隣接するフォトダイオード間のリーク電流の発生、アノード抵抗の増大が問題となる。
【００２４】
一方、カソード電極についても問題がある。図１４、図１５に示すように、フォトダイオード１において、カソード電極８を層間絶縁膜５の開口端６Ａから遠く離れた部位に形成した場合には、光入射位置からカソード電極８までの距離が長くなり、カソードの抵抗Ｒが大きくなる。そのため、特に、受光領域の面積が大きく、容量Ｃの大きなＦＲＯＮＴフォトダイオードでは、ＣＲ積が大きくなり、周波数特性が低下してしまう。
【００２５】
また、ＲＦフォトダイオードでは、例えば、図１７の複数のフォトダイオードを複雑に配置した場合、中央のフォトダイオード４５Ａのカソード電極配線（図示せず）の形成に際して、隣接するフォトダイオード４５Ｃ、４５Ｅ同士の間隔Ｄ２が広がってしまう。すなわち、中央のフォトダイオード４５Ａのカソード電極配線は、層間絶縁膜の開口部の位置ズレを考慮して、他のフォトダイオードの端縁（層間絶縁膜の開口端）から十分に離して引き回わされる。このとき、カソード電極に関して互いに隣接するフォトダイオード４５Ｃ、４５Ｅ間の間隔Ｄ２が広がってしまう。
【００２６】
間隔Ｄ２が広がることは、フォトダイオード４５の領域の面積が小さくなることと等しい。すなわち、フォトダイオード４５に入射する光が減少し、信号レベルが低減し、演算精度を落としてしまう。そこで、カソード電極配線を形成する代わりに、中央のフォトダイオード４５Ａのカソード領域を、半導体基板の表面に形成した拡散層で構成し、間隔Ｄ２をあまり広げずに済むようにする手段が考えられる。しかし、そのようにした場合には、間隔Ｄ２を狭くすることはできるが、カソード抵抗が大きくなり、周波数特性が低下してしまう。
【００２７】
上述した図面に示したフォトダイオードの各領域の導電型を逆導電型とした場合には、上記のアノード電極がカソード電極となり、カソード電極がアノード電極となる。この場合も、アノード電極及びカソード電極を互いに置き換えた状態で上述と同様の不都合が生じるものであった。
【００２８】
本発明は、上述の点に鑑み、主にフォトダイオードのアノード抵抗（領域の導電型を逆にしたときにはカソード抵抗）の低減、複数に分離されたフォトダイオードの隣接するフォトダイオード間のリーク電流の抑制を図った、受光素子を提供するものである。
また、本発明は、このような受光素子を備えた半導体装置とその製造方法、光ピックアップ装置及び光ディスク記録再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明に係る受光素子は、第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、この半導体基板または半導体層に形成された第１導電型の分離領域と、上記半導体基板または半導体層に形成され、分離領域で分離された複数の第２導電型の半導体層を有する。更に本発明は、分離領域及び複数の第２導電型の半導体層を含む受光領域上に形成された反射防止膜と、半導体基板または半導体層に電気的に接続され、反射防止膜を構成する上層膜で被覆され分離領域の表面に沿って形成されたシリサイドによる第１電極を有する。
【００３０】
本発明の受光素子では、第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層と、複数に分離された第２導電型の半導体層とから複数のフォトダイオードが構成される。第１導電型の分離領域の表面に沿ってシリサイドによる第１電極、すなわちアノード電極（もしくはカソード電極）が形成される。この構成により、反射防止膜表面が帯電した時に、分離領域表面のチャネルの発生を防ぐことができる。シリサイドのシート抵抗が小さいので、アノード抵抗（もしくはカソード抵抗）が低減される。第１電極が反射防止膜の上層膜で被覆されているので、受光領域形成時の層間絶縁膜のエッチングで、第１電極がエッチングダメージを受けることがない。
【００３１】
本発明に係る半導体装置は、受光素子と他の半導体素子を備える。受光素子は、上述した本発明の受光素子で構成される。
【００３２】
本発明に係る半導体装置では、受光素子が上記本発明の受光素子で形成されるので、受光素子において反射防止膜表面が帯電した時に、分離領域表面のチャネルの発生を防ぐことができる。シリサイドのシート抵抗が小さいので、アノード抵抗（もしくはカソード抵抗）が低減される。
【００３３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１導電型の半導体基板または第１導電型の半導体層に受光素子形成領域と他の半導体素子形成領域を有し、受光素子形成領域に第１導電型の分離領域により分離された複数の第２導電型の半導体層を形成する工程を有する。次に、第１導電型の半導体基板または半導体層、分離領域及び前記複数の第２導電型の半導体層上に、反射防止膜を構成する第１絶縁膜を形成する工程を有する。次に、第１絶縁膜の前記分離領域に対応する部分を一部エッチング除去して開口を形成する工程と、第１絶縁膜の開口に露出した分離領域にシリサイドによる第１電極を形成する工程を有する。次に、第１絶縁膜上に第１電極を被覆するように反射防止膜を構成する第２絶縁膜を形成する工程と、反射防止膜上に、受光領域に対応する部分に開口部を有する層間絶縁膜を形成する工程を有する。上記第１導電型の半導体基体と複数の第２導電型の半導体層とにより、複数のフォトダイオードを形成する。
【００３４】
本発明の半導体装置の製造方法では、一連の工程により、反射防止膜表面が帯電した時に、分離領域表面のチャネルの発生を防ぐことができる。かつ、アノード抵抗（もしくはカソード抵抗）が低減された複数のフォトダイオードからなる受光素子を形成することができる。
【００３５】
本発明に係る光ピックアップ装置は、光ディスクに向かって光を出力する発光素子と、光ディスクと発光素子との間に設けられた光学系と、発光素子から出射された光のうち光ディスクで反射された光を受光する受光素子とを備える。受光素子は、上述した本発明の受光素子で構成される。
【００３６】
本発明に係る光ディスク記録再生装置は、光ピックアップ装置と、入力された情報を光ピックアップ装置に送信し、または光ディスクに書き込まれた情報を光ピックアップ装置から受信する情報処理部を備える。光ピックアップ装置は、上述した本発明の光ピックアップ装置で構成される。受光素子は、上述した本発明の受光素子で構成される。
【００３７】
本発明の光ピックアップ装置、光ディスク記録再生装置では、その複数のフォトダイオードからなる受光素子として、上記本発明の受光素子で構成される。このため、受光素子において、反射防止膜表面が帯電した時に、分離領域表面のチャネルの発生を防ぐことができ、かつアノード抵抗（もしくはカソード抵抗）が低減される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、その受光素子において、隣合うフォトダイオード間のリーク電流を抑制することができる。また、分離領域におけるアノード抵抗（もしくはカソード抵抗）を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】Ａ，Ｂ  本発明の第１実施の形態に係る受光素子を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図２】Ａ，Ｂ    本発明の第２実施の形態に係る受光素子を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る受光素子を示す概略平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図６】Ａ，Ｂ  本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す製造工程図（その１）である。
【図７】Ｃ，Ｄ  本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す製造工程図（その２）である。
【図８】Ｅ，Ｆ  本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す製造工程図（その３）である。
【図９】Ｇ，Ｈ  本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す製造工程図（その４）である。
【図１０】本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法を示す製造工程図（その５）である。
【図１１】本発明の第４実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法の製造工程図で示す受光素子の概略平面図である。
【図１２】本発明の第５実施の形態に係る光ピックアップ装置及び光ディスク記録再生装置を示す構成図である。
【図１３】Ａ，Ｂ  第５実施の形態におけるモニタ用の受光素子の実施の形態を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図１４】Ａ，Ｂ  従来のフォトダイオードの一例を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図１５】Ａ，Ｂ  従来のフォトダイオードの他の例を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図１６】Ａ，Ｂ  従来のフォトダイオードのさらに他の例を示す概略平面図、そのＡ−Ａ線上の断面図である。
【図１７】複数に分割されたフォトダイオードの例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施の形態（受光素子の構成例）
２．第２実施の形態（受光素子の構成例）
３．第３実施の形態（受光素子の構成例）
４．第４実施の形態（半導体装置の構成及びその製造方法の例）
５．第５実施の形態（光ピックアップ及び光ディスク記録再生装置の構成例）
【００４１】
＜１．第１実施の形態＞
［受光素子の構成例］
図１Ａ、Ｂに、本発明に係る受光素子の第１実施の形態の概略構成を示す。図１Ａは平面図、図１Ｂは図１のＡ−Ａ線上の断面図である。第１実施の形態に係る受光素子５１は、第１導電型の半導体基板５２の上面に、第１導電型と異なる第２導電型の複数の半導体層５３［５３Ａ，５３Ｂ］が形成される。本例では第１導電型を例えばｐ型とし、第２導電型を例えばｎ型としている。従って、本実施の形態では、ｐ型半導体基板５２に複数、本例では２つのｎ型半導体層５３Ａ及び５３Ｂが形成される。このｐ型半導体基板５２とｎ型半導体層５３Ａでｐｎ接合型の第１のフォトダイオードＰＤ１が構成され、ｐ型半導体基板５２とｎ型半導体層５３Ｂでｐｎ接合型の第２のフォトダイオードＰＤ２が構成される。この受光素子５１は、光ディスクからの反射光を検知する用途に好適に適用可能なものである。
【００４２】
半導体基板５２は、第１導電型であるｐ型の不純物がドープされたシリコン基板である。半導体層５３Ａ、５３Ｂは、例えば半導体基板５２の上面に第２導電型であるｎ型の不純物をドープすることにより形成される。なお、半導体基板５２の代わりに半導体基板５２上に基板５２と同導電型のｐ型エピタキシャル成長層を形成した基板を使用しても良い。
【００４３】
複数のｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂは、半導体層５４による分離領域（いわゆる素子分離領域）５５により電気的に分離される。分離領域５５を構成する半導体層５４は、ｐ型半導体基板５２よりも高濃度の第１導電型、すなわちｐ型の半導体層で形成される。分離領域５５を構成するｐ型半導体層５４は、ｐ型半導体基板５２に達するように形成され、かつ、各ｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂを取り囲むように形成される。２つのｎ型半導体層５３［５３Ａ，５３Ｂ］を含む領域の外周には、ＳＴＩ構造の分離領域５６が形成されている。
【００４４】
２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂと両ｎ半導体層５３Ａ及び５３Ｂ間の分離領域５５を含む領域上に反射防止膜５７が形成される。さらに、一部この反射防止膜５７の端部上を含むように、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２を含む受光領域６１の外側には、受光領域６１を取り囲むように層間絶縁膜６２が形成される。層間絶縁膜６２は、例えばシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜で形成される。すなわち、受光領域６１上は層間絶縁膜６２が形成されず、受光領域６１における反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９が、層間絶縁膜６２の開口部６２Ａに露出している。この開口部６２Ａから露出している部分が受光素子５１の受光面、いわゆる受光領域６１となる。
【００４５】
反射防止膜５７は、外部からフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に入射する光のうち、受光素子５１にて検出したい波長帯の光に対する反射率を低減させるものである。反射防止膜５７は、本例では第１絶縁膜５８及び第２絶縁膜５９を半導体表面から順次積層した２層膜で形成される。第１絶縁膜５８としては、例えばシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜が用いられ、第２絶縁膜５９としては、第１絶縁膜５８とは異なる絶縁材料膜、例えばシリコン窒化（Ｓｉ３Ｎ４）膜が用いられる。
【００４６】
ここで、反射防止膜５７の上層膜である第２絶縁膜５９は、製造工程において層間絶縁膜６２の選択エッチングに用いられるエッチャントとしてＨＦ（フッ化水素）が用いられる場合には、第２絶縁膜５９は、上述のシリコン窒化膜により構成されるのが好ましい。なお、第１絶縁膜５８及び第２絶縁膜５９のそれぞれの膜厚は、受光素子にて検出したい光の波長帯との関係などによって規定される。
【００４７】
この反射防止膜５７は、製造工程において、層間絶縁膜６２を選択的にエッチングして開口部６２Ａを形成する際のエッチングストッパ層としても機能することが好ましい。具体的には、第２絶縁膜５９は、層間絶縁膜６２をエッチングすることの可能なエッチャントに対して耐性を有する材料により構成されることが好ましい。
【００４８】
２つのｎ型半導体層５３Ａ及び５３Ｂ間の分離領域５５の表面に沿ってシリサイドによる第１電極、つまりアノード電極６４が形成される（図１Ｂ参照）。このアノード電極６４は、反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９で被覆されるように、下層膜であるシリコン酸化膜５８の開口５８ａを通して、分離領域５５を構成するｐ型半導体層５４にオーミックに接触し電気的に接続される。アノード電極６４は、分離領域５５のｐ型半導体層５４の表面に形成した高濃度の、すなわちｐ型半導体層５４よりも高濃度のｐ型半導体領域６５と、例えばコバルト（Ｃｏ）などの金属との反応によるシリサイドで形成される。アノード電極５５の端部は受光領域６１を越えて層間絶縁膜６２内まで延長される。アノード電極５５の端部には、これより層間絶縁膜６２の上面にまで達するように、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などの金属によるアノード電極接続端子６６が形成される。
【００４９】
アノード電極６４が形成される分離領域５５は、入射光にとっては反射ミラーとして作用し、入射光の分離領域５５におけるｐ型半導体層５４への入射を妨げる要因となり得る。従って、アノード電極６４の幅ｗ１は出来るだけ狭いことが好ましい。アノード電極形成領域には、アノード抵抗を低減することを目的として、前述した高濃度のｎ型半導体領域６５が形成される。このｎ型半導体領域６５の形成工程は、後述するように、受光素子以外の例えばｐチャネルＭＯＳトランジスタのソース／ドレイン領域の形成工程と兼用することが可能である。
【００５０】
一方、２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂにそれぞれ電気的に接続されたシリサイドによる第２電極、つまりカソード電極６７Ａ、６７Ｂが形成される。このカソード電極６７Ａ、６７Ｂは、受光領域６１の外縁に相当する層間絶縁膜６２下の位置にあって、反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９に被覆されるように形成される。すなわち、カソード電極６７Ａ、６７Ｂは、反射防止膜５７の下層膜であるシリコン酸化膜５８の開口５８ｂを通して、２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂにオーミックに接触し電気的に接続される。カソード電極６７Ａ及び６７Ｂは、アノード電極６４と平行し、かつアノード電極６４に対して対称位置に形成される。
【００５１】
カソード電極６７Ａ、６７Ｂは、それぞれのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂの表面に形成したｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂよりも高濃度のｎ型半導体領域６８と、例えばコバルト（Ｃｏ）などの金属との反応によるシリサイドで形成される。カソード電極６７Ａ、６７Ｂの端部には、これより層間絶縁膜６２の上面にまで達するように、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などの金属によるカソード電極接続端子６９Ａ、６９Ｂが形成される。
【００５２】
アノード電極６４、カソード電極６７Ａ及び６７Ｂを構成するシリサイドは、単位面積当りの抵抗が極めて小さく（例えば数Ω／□）することの可能な材料である。このシリサイドは、高濃度半導体領域６５、６８などのような、金属材料の抵抗値よりも比較的高い抵抗値を有する部材とは異なり、金属材料の代替材料として用いることが可能な材料である。
【００５３】
反射防止膜５７は、全てのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂ及びｎ型半導体層５３Ａ及び５３Ｂ間の分離領域５５の上面に跨って形成され、各半導体層５３Ａ、５３Ｂに対応して形成された全てのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２に対して１つの受光領域６１を有する。つまり、層間絶縁膜６２は、１つの受光領域６１に対応して開口部６２Ａが１つだけ形成される。従って、本実施の形態では、フォトダイオード毎に層間絶縁膜に開口部を別個形成した場合よりも、受光領域６１への入射光量が大きい。
【００５４】
上述の受光素子５１では、例えば、アノード電極接続端子６６を接地電位にしつつカソード電極接続端子６９Ａ、６９Ｂとアノード電極端子６６との間に逆バイアス電圧が印加される。そうすると、ｐ型の半導体基板５２と各ｎ型の半導体層５３［５３Ａ，５３Ｂ］との界面およびその近傍において空乏層が形成される。このときに、外部からの光が受光領域に入射すると、所定の波長帯の光が反射防止膜５７を透過してフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の空乏層に入射したのち、空乏層に吸収され、吸収された光の出力レベルに応じた電気信号（フォトカレント）に変換される。この電気信号、すなわち電流信号は、個々のフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２のカソード電極接続端子６９Ａ、６９Ｂおよびアノード電極接続端子６６に電気的に接続されたワイヤ（図示せず）を介して演算回路（図示せず）に入力される。上記電流信号は、演算回路において電圧信号に変換され、受光素子５１がＲＦフォトダイオードとして用いられる場合には、ピット信号、トラッキング信号およびフォーカス信号として用いられる。
【００５５】
上例では、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２をｐｎ接合型のフォトダイオードで構成した。フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２としては、その他、ｐ型半導体領域とｎ型半導体領域の間に非常に薄い濃度のｉ型半導体領域を有するｐｉｎ接合型のフォトダイオードで構成することもできる。後述する他の実施の形態においても、同様である。
【００５６】
第１実施の形態に係る受光素子５１によれば、２つのフォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間のｐ型半導体層５４による分離領域５５上に、アノード電極６４が形成される。しかもアノード電極６４は反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９で被覆される。この構成により、製造、組立時に反射防止膜５７の表面が帯電した場合でも、分離領域表面のチャネルの発生を防ぎ、フォトダイオードＰＤ１とＰＤ２間のリーク電流を抑制することができる。分離領域５５上にシリサイドによるアノード電極６４を形成することで、拡散層に比べてシリサイドのシート抵抗が低く、すなわち数Ω／□程度に低くすることができるので、アノード抵抗を低減することができる。アノード抵抗が低減することにより、周波数特性を向上することができる。
【００５７】
アノード電極６４をシリサイドで形成するので、アノード電極６４の電極幅を狭くすることができる。電極幅が狭くできることで、その分、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の面積を拡大するこができ、感度の向上が図れる。また、シリサイド層の製造工程での寸法バラツキが極めて小さいので、感度のバラツキを小さくできる。フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の面積を変えなければ、アノード電極幅を狭くした分、チップ面積を小さくできる。
【００５８】
反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９は、層間絶縁膜（本例ではシリコン酸化膜）６２の選択エッチングに用いられるエッチャントに対して耐性を有している。アノード電極６４は、このシリコン窒化膜５９の下部に形成されているので、層間絶縁膜６２の選択エッチング時に、エッチングダメージを受けることがなく、アノード電極としての性能を維持することができる。
【００５９】
また、カソード電極６７Ａ、６７Ｂが、アノード電極６４と同様に、シリサイドで形成されると共に、反射防止膜５７を構成する上層膜であるシリコン窒化膜５９に被覆されるように形成される。この構成により、カソード電極６７Ａ、６７Ｂを層間絶縁膜６２の開口部６２Ａの端縁の近くに配置することができる。すなわち、カソード電極６７Ａ、６７Ｂを、開口部６２Ａの位置ズレを考慮して、開口部６２Ａの端縁から十分に離して形成する必要がない。このため、光入射位置からカソード電極６７Ａ、６７Ｂまでの距離Ｄ１を短くすることができる。この結果、カソード抵抗を低減することができ、また、受光領域６１の外側のｐｎ接合容量を低減することができ、周波数特性を向上することができる。
【００６０】
特に、カソード電極６７Ａ、６７Ｂとして低抵抗材料であるシリサイドを用いているので、周波数特性を大幅に向上させることができる。カソード電極６７Ａ、６７Ｂは、受光領域６１の外縁に形成されるので、フォトダイオード領域の面積が小さくなることはない。これにより、フォトダイオード以外の領域が狭くなり、加算出力の低減を防ぐことができる。
【００６１】
層間絶縁膜６２の選択エッチング工程で、仮にカソード電極６７Ａ、６７Ｂが開口部６２Ａ内に入りこむ状態になっても、カソード電極６７Ａ、６７Ｂは、反射防止膜５７の上層膜５９で被覆されているので、エッチングダメージを受けることがない。従って、カソード電極としての性能を維持することができる。
【００６２】
従来は、層間絶縁膜の開口部の位置ズレを考慮してカソード電極と開口部の端縁間の距離を十分に離していた。しかし、本実施の形態では、カソード電極６７Ａ、６７Ｂと開口部６２Ａの端縁間の距離Ｄ１を縮める際に、受光領域６１の面積を従来の受光素子の受光領域の面積よりも小さくしなければならいといった制約は何もない。つまり、本実施の形態では、カソード電極６７Ａ、６７Ｂと層間絶縁膜６２の開口部端縁との距離Ｄ１と同様、受光領域６１の面積についても自由に変更可能であり、レイアウトの自由度が極めて高い。
【００６３】
＜２．第２実施の形態＞
［受光素子の構成例］
図２Ａ、Ｂに、本発明に係る受光素子の第２実施の形態の概略構成を示す。本実施の形態に係る受光素子７１は、第１実施の形態と同様に、第１導電型の半導体基板５２の上面に、第２導電型の複数、本例では２つの半導体層５３［５３Ａ，５３Ｂ］が形成される。本例では第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型としている。このｐ型半導体基板５２とｎ型半導体層５３Ａでｐｎ接合型の第１のフォトダイオードＰＤ１が構成され、ｐ型半導体基板５２とｎ型半導体層５３Ｂでｐｎ接合型の第２のフォトダイオードＰＤ２が構成される。
【００６４】
複数のｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂは、半導体層５４による分離領域（いわゆる素子分離領域）５５により電気的に分離される。分離領域５５を構成する半導体層５４は、ｐ型半導体基板５２よりも高濃度の第１導電型、すなわちｐ型の半導体層で形成される。分離領域５５を構成するｐ型半導体層５４は、ｐ型半導体基板５２に達するように形成され、かつ、各ｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂを取り囲むように形成される。
【００６５】
２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂと両ｎ型半導体層５３Ａ及び５３Ｂ間の分離領域５５を含む領域上に反射防止膜５７が形成される。さらに、一部この反射防止膜５７の端部上を含むように、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２を含む受光領域６１の外側には、層間絶縁膜６２が形成される。
【００６６】
２つのｎ型半導体層５３Ａ及び５３Ｂ間の分離領域５５、すなわちｐ型半導体層５４には、これと電気的に接続されたシリサイドによる第１電極、つまりアノード電極６４が形成される。また、２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂには、これらとそれぞれ電気的に接続されたシリサイドによる第２電極、つまりカソード電極６７Ａ、６７Ｂが形成される。
【００６７】
そして、本実施の形態においては、特に、受光領域６１の外縁に形成されたそれぞれのカソード電極６７Ａ、６７Ｂが受光領域６１内にまで延在して形成される。図２では、受光領域外縁のカソード電極６７Ａ、６７Ｂとそれぞれ連続するように、受光領域６１内で分枝した枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂが形成される。また、枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂにおいては、それぞれ互いに隣接する電極同士の間隔がほぼ等間隔となっている。
【００６８】
この枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂは、受光領域外縁のカソード電極６７Ａ、６７Ｂと同様にシリサイドで形成され、対応するｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂに電気的に接続される。枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂは、カソード電極６７Ａ、６７Ｂと同様に、ｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂの表面に形成した高濃度のｎ型半導体領域６８と、コバルト（Ｃｏ）などの金属との反応によるシリサイドで形成される。
【００６９】
カソード電極６７Ａ、６７Ｂ、各枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂ、さらにアノード電極６４は、反射防止膜５７の上層膜である第２絶縁膜５９により被覆されている。
その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、図１Ａ，Ｂと対応する部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００７０】
第２実施の形態に係る受光素子７１によれば、受光領域６１内に延在するように枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂが形成されるので、光入射位置からカソード電極６７［６７Ａ，６７Ａａ，６７Ｂ，６７Ｂｂ］までの距離をさらに短くすることができる。従って、さらにカソード抵抗を低減し周波数特性をさらに向上することができる。
【００７１】
なお、この場合には、枝状カソード電極６７Ａａ、６７Ｂｂが受光領域６１内に形成されるので、入射光が枝状カソード電極６７Ａａ，６７Ｂｂの影響によって若干失われる。しかし、カソード電極を金属により構成していた従来の受光素子では、カソード電極を受光領域内に形成することができず、光入射位置からカソード電極までの距離を短くするには、受光領域を複数に分割することが必要であった。第２実施の形態では、受光領域を複数に分割する必要がない。従って、本実施の形態は、加算出力の低下を最低限抑えた上で、周波数特性を特に重視する用途に対して好ましい構成を備えていると言える。
【００７２】
第２実施の形態に係る受光素子７１では、その他、第１実施の形態で説明したと同様の効果を奏する。
【００７３】
＜第３実施の形態＞
［受光素子の構成例］
図３〜図５に、本発明に係る受光素子の第３実施の形態の概略構成を示す。図３は平面図、図４は図３のＡ−Ａ線上の断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線上の断面図である。第３実施の形態に係る受光素子７３は、第１導電型の半導体基板５２の上面に、複数の第２導電型の半導体層５３［５３Ａ〜５３Ｅ］を形成し、複数のｐｎ接合型のフォトダイオードＰＤ［ＰＤ１〜ＰＤ５］を形成して構成される。本例では、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型として構成される。また、複数のフォトダイオードは、５つに分割されたフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ５から成り、中央のフォトダイオードＰＤ１を４つのフォトダイオードＰＤ２〜ＰＤ５で囲むようにして構成される。この受光素子７３は、光ディスクからの反射光を検知する用途に好適に適用可能なものである。
【００７４】
フォトダイオードＰＤを構成する複数のｎ型半導体層５３は、中央のｎ型半導体層５３Ａを中心として、残りの４つのｎ型半導体層５３Ｂ〜５３Ｅが中央のｎ型半導体層５３Ａを取り囲むように、所定の間隔を介して配置される。すなわち、各ｎ型半導体層５３Ａ〜５３Ｅは、ｐ型半導体層５４による分離領域５５を介して分割配置される。
【００７５】
中央のｎ型半導体層５３Ａは、例えば四角形状に形成される。中央のｎ型半導体層５３Ａを囲む他のｎ型半導体層（以下、周囲の半導体層という）５３Ｂ〜５３Ｅは、中央のｎ型半導体層５３Ａと対向する部分が一部切り欠かれたほぼＬ字形状に形成される。
【００７６】
この中央のｎ型半導体層５３Ａは、カソード電極を引き出すための引き出し領域７４を一体に有している。引き出し領域７４が、中央のｎ型半導体層５３Ａから一体に連続して、ｎ型半導体層５３Ｄと５３Ｅとの間を通って延長するｎ型半導体層により形成される。この引き出し領域７４が形成されている間隙の幅Ｄ２は、引き出し領域が形成されない他の間隙の幅Ｄ３、Ｄ４よりも広くなっている。
【００７７】
各ｎ型半導体層５３Ａ〜５３Ｅ及びこれらを分割する分離領域５５を含む領域の全面上に反射防止膜５７が形成される。この反射防止膜５７は、前述と同様に第１絶縁膜、例えばシリコン酸化膜５８と、第２絶縁膜、例えばシリコン窒化膜５９との２層膜で形成される。また、５つのフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ５を含む受光領域６１の外側には、層間絶縁膜６２が形成される。層間絶縁膜６２は、例えばシリコン酸化膜で形成される。すなわち、受光領域６１上は層間絶縁膜６２が形成されず、受光領域６１における反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９が、層間絶縁膜６２の開口部６２Ａに露出している。
【００７８】
周囲のｎ型半導体層のうち、ｎ型半導体層５３Ｂと５３Ｃとの間の分離領域５５上、すなわちそのｐ型半導体層５４の表面には、ｐ型半導体層５４と電気的に接続されたシリサイドによるアノード電極６４が形成される。アノード電極６４は、ｎ型半導体層５３Ｂ及び５３Ｃの間の分離領域５５に沿って受光領域６１の外縁にまで延長して形成される。
【００７９】
図３の例では、シリサイドによるアノード電極６４を、ｎ型半導体層５３Ｂとｎ型半導体層５３Ｃとの間のみに形成している。実際はその他のアノード電極の構成として、シリサイドによるアノード電極６４を、ｎ型半導体層５３Ｂとｎ型半導体層５３Ｃの間に形成すると共に、これより一体に他のｎ型半導体層間へも延長して形成しても良い。例えば、図３のアノード電極６４が中央のｎ型半導体層５３Ａと周辺のｎ型半導体層５３Ｂとの間にも延長した構成とすることもできる。さらには、図３のアノード電極６４が中央のｎ型半導体層５３Ａと周辺のｎ型半導体層５３Ｂ及び５３Ｃとの間にも延長した構成とすることもできる。あるいはアノード電極６４が中央のｎ型半導体層５３Ａを取り囲むように、ｎ型半導体層５３Ａと周辺のｎ型半導体層５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｅ及び５３Ｄとの間にも延長した構成とすることもできる。
【００８０】
一方、各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ５におけるｎ型半導体層５３Ａ〜５３Ｅ上には、ｎ型半導体層５３Ａ〜５３Ｅに電気的に接続されたシリサイドによるカソード電極７６Ａ〜７６Ｅが形成される。中央のｎ型半導体層５３Ａに接続されたカソード電極７６Ａは、受光領域６１内のｎ型半導体層５３Ａから引き出し領域７４に沿って、端部が受光領域６１の外縁に延長されるように、Ｔ字形状に形成される。周囲のｎ型半導体層５３Ｂ〜５３Ｅに接続されたカソード電極７６Ｂ〜７６Ｅは、それぞれ受光領域６１の外縁に形成される。
【００８１】
中央のｎ型半導体層５３Ａ及びその引き出し領域７４に接続されたカソード電極７６Ａのうち、受光領域６１内に延在する部分は、入射光にとって反射ミラーとして作用し、入射光のｎ型半導体層５３Ａへの入射を妨げる要因となり得る。従って、カソード電極７６Ａのうち、受光領域６１内の部分は、その幅を出来るだけ狭くして形成することが好ましい。
【００８２】
なお、引き出し領域７４に入射する光を極力低減したい場合には、引き出し領域７４の幅を成るべく狭くし、カソード電極７６Ａの幅に出来るだけ近づけることが好ましい。中央のフォトダイオードＰＤ１では、引き出し領域７４に入射した光と、中央のｎ型半導体層５３Ａに入射した光とを区別することが困難だからである。
【００８３】
周囲のｎ型半導体層５３Ｂ〜５３Ｅに接続されたカソード電極７６Ｂ〜７６Ｅは、受光領域６１の外縁に沿って延在している。つまり、カソード電極７６Ｂ〜７６Ｅは、層間絶縁膜６２下に形成される。従って、カソード電極７６Ｂ〜７６Ｅは、入射光のｎ型半導体層５３Ｂ〜５３Ｅへの入射を妨げるものではない。
【００８４】
アノード電極６４、カソード電極７６［７６Ａ〜７６Ｅ］の端部には、それぞれ層間絶縁膜６２の上面にまで達するアノード電極接続端子６６、カソード電極接続端子７７Ａ〜７７Ｅが電気的に接続されている。
【００８５】
アノード電極６４は、前述と同様に、ｐ型半導体層５４の表面に形成した高濃度のｐ型半導体領域６５と、例えばコバルトなどの金属との反応によるシリサイドで形成される。また、各カソード電極７６Ａ〜７６Ｅは、前述と同様に、それぞれのｎ型半導体層５３Ａ〜５３Ｅの表面に形成した高濃度のｎ型半導体層６８と、例えばコバルトなどの金属との反応によるシリサイドで形成される。各アノード電極６４、カソード電極７６Ａ〜７６Ｅは、前述と同様に反射防止膜５７を構成する上層膜であるシリコン窒化膜５９により被覆される。
【００８６】
その他の構成は、第１実施の形態で説明したと同様であるので、図１Ａ、Ｂと対応する部分には同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００８７】
上述の受光素子７３では、例えば、アノード電極接続端子６６を接地電位にしつつカソード電極接続端子７７Ａ〜７７Ｅとアノード電極端子６６との間に逆バイアス電圧が印加される。そうすると、ｐ型の半導体基板５２と各ｎ型の半導体層５３［５３Ａ〜５３Ｅ］との界面およびその近傍において空乏層が形成される。このときに、外部からの光が受光領域に入射すると、所定の波長帯の光が反射防止膜５７を透過してフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ５の空乏層に入射したのち、空乏層に吸収され、吸収された光の出力レベルに応じた電気信号（フォトカレント）に変換される。この電気信号、すなわち電流信号は、個々のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ５のカソード電極接続端子６９Ａ〜６９Ｅおよびアノード電極接続端子６６に電気的に接続されたワイヤ（図示せず）を介して演算回路（図示せず）に入力される。上記電流信号は、演算回路において電圧信号に変換され、受光素子７３がＲＦフォトダイオードとして用いられる場合には、ピット信号、トラッキング信号およびフォーカス信号として用いられる。
【００８８】
第３実施の形態に係る受光素子７３によれば、アノード電極６４が、フォトダイオードＰＤ２とＰＤ３との間のｐ型半導体層５４による分離領域５５上に形成され、しかも反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９で被覆される。この構成により、製造、組立時に反射防止膜５７の表面が帯電した場合でも、分離領域表面のチャネルの発生を防ぎ、フォトダイオードＰＤ２とＰＤ３間のリーク電流を抑制することができる。分離領域５５上にシリサイドによるアノード電極６４を形成することで、拡散層に比べてシリサイドのシート抵抗が低く、すなわち数Ω／□程度に低くすることができるので、アノード抵抗を低減することができる。アノード抵抗が低減することにより、周波数特性を向上することができる。
【００８９】
アノード電極６４をシリサイドで形成するので、アノード電極６４の電極幅を狭くすることができる。電極幅が狭くできることで、その分、フォトダイオードＰＤ２、ＰＤ３の面積を拡大するこができ、感度の向上が図れる。また、感度のバラツキを小さくできる。
【００９０】
反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９は、層間絶縁膜（本例ではシリコン酸化膜）６２の選択エッチングに用いられるエッチャントに対して耐性を有している。アノード電極６４は、このシリコン窒化膜５９の下部に形成されているので、層間絶縁膜６２の選択エッチング時に、エッチングダメージを受けることがなく、アノード電極としての性能を維持することができる。
【００９１】
また、カソード電極７６Ａ〜７６Ｅが、アノード電極６４と同様に、シリサイドで形成されると共に、反射防止膜５７を構成する上層膜であるシリコン窒化膜５９に被覆されて形成される。この構成により、カソード電極７６Ａ〜７６Ｅを層間絶縁膜６２の開口部６２Ａの端縁の近くに配置することができる。すなわち、カソード電極７６Ａ〜７６Ｅを、開口部６２Ａの位置ズレを考慮して、開口部６２Ａの端縁から十分に離して形成する必要がない。このため、光入射位置からカソード電極７６Ａ〜７６Ｅまでの距離を短くすることができる。この結果、カソード抵抗を低減することができ、また、受光領域６１の外側のｐｎ接合容量を低減することができ、周波数特性を向上することができる。
【００９２】
また、カソード電極７６Ａ〜７６Ｅとして低抵抗材料であるシリサイドを用いているので、周波数特性を大幅に向上させることができる。また、本実施の形態では、カソード電極７６Ｂ〜７６Ｅが受光領域６１の外周囲に形成されるので、フォトダイオード領域の面積が小さくなることはない。また、カソード電極７６Ａを層間絶縁膜６２で覆う必要がないので、カソード電極を拡散層で構成した場合と比較して、引き出し領域７４の形成されている間隙の幅Ｄ２を狭くすることができる。これにより、フォトダイオード以外の領域が狭くなり、加算出力の低減を防ぐことができる。これらのことから、カソード電極７６Ａを拡散層で構成した場合と比較して、受光素子の加算出力を向上させることができる。
【００９３】
なお、本発明実施の形態でも、前述の実施の形態と同様に、カソード電極７６Ｂ〜７６Ｅと層間絶縁膜６２の開口部６２Ａの端縁との距離Ｄ１や、受光領域６１の面積についても自由に変更可能であり、レイアウトの自由度が極めて高い。
その他、第１実施の形態で説明したと同様の効果を奏する。
【００９４】
上例では、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型として受光素子を構成したが、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型として受光素子を構成することもできる。この場合、各半導体層の導電型は上述の実施の形態の導電型と逆にして構成される。すなわち、ｎ型半導体基板に複数のｐ型半導体層を形成してｐｎ接合型のフォトダイオードを有する受光素子を構成することもできる。
【００９５】
上例と導電型を逆にしてｐｎ接合型のフォトダイオードを形成した構成においては、複数のフォトダイオード間のｎ型の分離領域にカソード電極が形成され、受光領域の外側近傍のｐ型半導体領域にアノード電極が形成される。このような構成の受光素子においては、上例のアノードとカソードを置き換えて上述した同様の効果を奏するものである。
【００９６】
上述したように、本発明の実施の形態に係る受光素子においては、フォトダイオード間の分離領域の上面にアノード電極（もしくはカソード電極）を形成し、アノード電極（もしくはカソード電極）の材料にシリサイドを用いる。そして、このアノード電極（もしくはカソード電極）を反射防止膜の上層膜で被覆して構成される。この構成により、反射防止膜表面が帯電したときに、分離領域表面のチャネルの発生を防ぎ、リーク電流を抑えることができる。また、シリサイドのシート抵抗を数オーム／□程度とすることができるので、分離領域におけるアノード抵抗（もしくはカソード抵抗）を小さくすることができる。括弧内は、フォトダイオードの半導体領域の導電型を図示とは逆導電型にした場合である。以下の記載も同様である。
【００９７】
本実施の形態では、カソード電極（もしくはアノード電極）の材料にシリサイドを用い、カソード電極を反射防止膜の上層膜で被覆し、カソード電極（もしくはアノード電極）と層間絶縁膜の開口部の端縁との距離を短くしている。この構成により、通常のメタルによるカソード電極（もしくはアノード電極）と比較して受光領域の面積が等しいとき、ｐｎ接合位置で規定したフォトダイオード面積を小さくすることができる。したがって、フォトダイオードにおけるｐｎ接合容量を小さくすることができる。
【００９８】
本実施の形態では、カソード電極（もしくはアノード電極）の材料にシリサイドを用い、カソード電極を反射防止膜の上層膜で被覆し、カソード電極（もしくはアノード電極）を受光領域内に形成した構成とすることができる。シリサイドのシート抵抗を数Ω／□程度とすることができるので、カソード抵抗（もしくはアノード抵抗）を小さくすることができる。
【００９９】
本実施の形態では、複数のフォトダイオードに囲まれた中央のフォトダイオードのカソード電極（もしくはアノード電極）及び受光領域外側への電極の引き回しをシリサイドにより形成した構成とすることができる。この場合も他のフォトダイオードのカソード電極（もしくはアノード電極）の材料にシリサイドが用いられ、全てのフォトダイオードのカソード電極（もしくはアノード電極）が反射防止膜の上層膜で被覆される。この構成により、複数のフォトダイオードに囲まれた中央のフォトダイオードのカソード（もしくはアノード）引き回し電極の幅を狭くすることができる。しかも、シリサイドのシート抵抗は数Ω／□程度とすることができるので、フォトダイオード領域へ入射する光を増やし、信号レベルを高めることができる。さらに、カソード抵抗（もしくはアノード抵抗）を小さくすることができる。
【０１００】
＜４．第４実施の形態＞
［半導体装置の構成及びその製造方法の例］
本発明の第４実施の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る半導体装置は、上述の実施の形態に係る受光素子と、この受光素子を駆動する駆動素子などの他の半導体素子とを、同一の半導体基板あるいは半導体層に搭載した構成とする。また、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、同一の半導体基板あるいは半導体層の受光素子形成領域に上述の受光素子を形成し、他の半導体素子形成領域に他の半導体素子を形成する工程を有する。
【０１０１】
通常、受光素子を構成する半導体装置では、同一の半導体基板に、受光素子とこれを駆動する駆動素子などの他の半導体素子が一体に形成されて成る。半導体基板上の各素子、すなわち受光素子及び他の半導体素子は、製造工程を削減するために、一部の工程を共用して形成される。例えば、受光素子のカソード電極、アノード電極をシリサイドによって形成する場合には、半導体基板上の他の半導体素子においてシリサイドを用いる工程を共用することが可能である。
【０１０２】
図６〜図１１に、本発明の第４実施の形態として半導体装置とその製造方法を示す。本実施の形態では受光素子として第１実施の形態の受光素子を用いた。図６〜図１０における受光素子部分の断面は、図１１（平面図）に示す第１実施の形態に係る受光素子５１のＢ−Ｂ線上の断面である。本実施の形態では、受光素子５１と、３Ｖ程度の耐圧を有する低耐圧のｎチャネルＭＯＳトランジスタＴｒ２と、１０Ｖ程度の耐圧を有する高耐圧のｎチャネルＭＯＳトランジスタＴｒ１とを搭載した半導体装置及びその製造に適用した場合である。
【０１０３】
先ず、図６Ａに示すように、第１導電型、本例ではｐ型のシリコン半導体基板５２を用意する。このｐ型半導体基板５２の受光素子形成領域８１に、基板５２より高濃度のｐ型半導体層５４による分離領域５５を形成し、また分離領域５５で分離した複数、本例では２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂを形成する。ｐ型半導体基板５２と、ｎ型半導体層４３Ａ，５３Ｂとにより、ｐｎ接合型の２つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２が形成される。
【０１０４】
また、ｐ型半導体基板５２の低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３、高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２にそれぞれｐ型半導体ウェル領域８４を形成する。このｐ型半導体ウェル領域８４と、上記の分離領域５５となるｐ型半導体層５４とは、同じ工程で同時形成する。
【０１０５】
受光素子形成領域８１上には、この領域を保護するための保護用絶縁膜８５、例えばシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜を形成する。その後、ＭＯＳトランジスタ形成領域８２，８３にそれぞれゲート絶縁膜（シリコン酸化膜）８６を形成し、ゲート絶縁膜８６上にポリシリコンによるゲート電極８７を形成する。次いで、ゲート電極８７被覆するように、ＭＯＳトランジスタ形成領域８２、８３の全面にサイドウォール用の絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）８８を形成する。
【０１０６】
次に、図６Ｂに示すように、表面全面にフォトレジスト層８９を形成した後、受光素子形成領域８１のフォトレジスト層を選択的に除去して、２つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２及びその間の分離領域５５を含む領域に開口８９Ａを形成する。この開口８９Ａを介して保護用絶縁膜８５をウェットエッチングにより選択的に除去する。なお、フォトレジスト層８９の開口８９Ａの形成は、光学マスクを介した選択露光、及び現像処理でなされる。以下のフォトレジスト層の開口の形成も同じである。
【０１０７】
次に、図７Ｃに示すように、フォトレジスト層８９を除去した後、表面全面に反射防止膜の下層膜となる第１絶縁膜５８を形成する。この第１絶縁膜５８は、例えばシリコン酸化膜を用いる。
【０１０８】
次に、図７Ｄに示すように、フォトレジスト層９０を表面全体に形成したのち、フォトレジスト層９０に対して、所望の開口９０Ａ〜９０Ｇを形成する。すなわち、受光素子形成領域８１では分離領域となるＰ型半導体層５４、２つのｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂの互いに離れた側の端縁に相当する位置に開口９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを形成する。高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２では、ゲート電極８７、ゲート電極８７から所要の距離を残してその両側に対応する位置に開口９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆを形成する。低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３では、全てのフォトレジスト層９０が除去された開口９０Ｇを形成する。
【０１０９】
そして、このフォトレジスト層９０の開口９０Ａ〜９０Ｇを介して第１絶縁膜５８及びサイドウォール用絶縁膜８８をドライエッチングにより選択的に除去する。受光素子形成領域８１では、第１絶縁膜５８に開口５８Ａ，５８Ｂ、５８Ｃが形成される。
高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２では、第１絶縁膜５８及びサイドウォール用絶縁膜８８が選択的にエッチング除去される。そして、ゲート電極８７が露出する開口８８Ｄ、ソース／ドレイン領域を形成すべき位置のｐ型半導体ウェル領域８４が露出する開口８８Ｅ、８８Ｆが形成される。
低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３では、第１絶縁膜５８が全てエッチング除去され、サイドウォール用絶縁膜８８がエッチバックされることにより、ゲート電極８７の側面にサイドウォール層８８ａが形成される。
【０１１０】
次に、図８Ｅに示すように、受光素子形成領域８１では開口５８Ｂ、５８Ｃを残して他部上にフォトレジスト層９１を形成する。このフォトレジスト層９１は、両ＭＯＳトランジスタ形成領域８２，８３には形成されない。この状態で、ｎ型不純物をイオン注入する。例えば、ヒ素を、打ち込みエネルギー５０ｅＶ、不純物濃度１×１０１５ｃｍ−３の条件でイオン注入する。
【０１１１】
これにより、受光素子形成領域８１では、ｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂにそれぞれｎ型半導体層５３Ａ、５３Ｂより高濃度のｎ型半導体領域６８を形成する。高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２では、ｐ型半導体ウェル領域８４にソース領域９２Ｓ及びドレイン領域９２Ｄが形成される。低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３では、ｐ型半導体ウェル領域８４にソース領域９３Ｓ及びドレイン領域９３Ｄが形成される。
【０１１２】
次に、フォトレジスト層９１を除去し、図８Ｆに示すように、改めて受光素子形成領域８１の分離領域のｐ型半導体層５４に対応する部分のみに開口９４Ａを有するフォトレジスト層９４を表面全面に形成する。この状態で、ｐ型不純物、例えばボロンをイオン注入してｐ型半導体層５４の表面に、これより高濃度のｐ型半導体領域６５を形成する。このときのボロンのイオン注入では、例えば、打ち込みエネルギーが１０ｋｅＶ程度、ボロン不純物濃度が１×１０１５ｃｍ−３程度とすることができる。
【０１１３】
次に、フォトレジスト層９４を除去する。この状態において、受光素子形成領域８１では、ｎ型半導体層６８、分離領域５５の高濃度ｐ半導体領域６５のそれぞれの表面が露出している。高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２では、ソース領域９２Ｓ、ドレイン領域９２Ｄ、ポリシリコンによるゲート電極８７のそれぞれの表面が露出している。低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３は、ソース領域９３Ｓ、ドレイン領域９３Ｄ、ポリシリコンによるゲート電極８７のそれぞれの表面が露出している。
【０１１４】
次に、図９Ｇに示すように、表面全体にシリサイドを形成すべき金属、例えばコバルト（Ｃｏ）層９５を被着形成する。
【０１１５】
次に、図９Ｈに示すように、熱処理を行い、コバルトを下地の半導体に拡散させる。即ちコバルトを、夫々露出しているゲート電極８７、ソース領域９２Ｓ、９３Ｓ、ドレイン領域９２Ｄ、９２Ｄ、高濃度ｎ型半導体領域６８、高濃度ｐ型半導体領域６５に拡散させ、コバルトシリサイド（例えばＣｏＳｉ２）からなるシリサイド層９６を形成する。その後、未反応のコバルトを除去する。
【０１１６】
次に、図１０に示すように、表面全体に反射防止膜の上層膜となる第２絶縁膜５９、例えばシリコン窒化膜を形成する。受光素子形成領域８１では、第１絶縁膜５８及び第２絶縁膜５９により、２層膜構造の反射防止膜５７が形成される。
【０１１７】
次いで、詳細図示が省略するも、受光素子領域８１及びＭＯＳトランジスタ形成領域８２、８３上に、層間絶縁膜を介して複数層の配線を配置した多層配線層を形成する。例えば２層配線層とした場合について説明する。反射防止膜５７の上層膜となる第２絶縁膜５９を形成した後に、第１層間絶縁膜を形成し、第１層間膜上に第１メタル配線（例えばアルミニウム（Ａｌ））を形成する。さらに第１メタル配線を含む全面に第２層間絶縁膜を形成し、第２層間絶縁膜上に第２メタル配線（例えばアルミニウム（Ａｌ））形成し、最上層にパシベーション膜となる絶縁膜を形成する。各半導体素子の電極、第１メタル配線、第２メタル配線の相互間に接続は、層間絶縁膜のコンタクトホール内に埋め込んだプラグ導電層（例えばタングステン（Ｗ））を介してなされる。
【０１１８】
受光素子形成領域８１でのアノード電極６４とアノード電極接続端子６６の接続、カソード電極６７Ａ、６７Ｂとカソード電極接続端子６９Ａ、６９Ｂの接続は、後に形成される開口部６２Ａの外側の多層配線層で行われる。この場合、アノード電極接続端子６６及びカソード電極接続端子６９Ａ、６９Ｂは、多層配線層において互いに接続された第１プラグ導電層、第１メタル配線、第２プラグ配線及び第２メタル配線により形成される。図１０で示す層間絶縁膜６２は、全ての積層された層間絶縁膜を合計したものを表しており、多層配線層に相当する。
【０１１９】
その後、層間絶縁膜６２を選択エッチングして開口部６２Ａを形成し、受光領域６１上の反射防止膜５７を露出させる。
【０１２０】
受光素子形成領域８１では、シリサイド層９６によりアノード電極６４及びカソード電極６７Ａ、６７Ｂが形成され、各アノード電極６４及びカソード電極６７Ａ，６７Ｂが反射防止膜５７の第２絶縁膜５９にて被覆された受光素子５１が形成される。また、高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８２では、それぞれシリサイド層９６を有するゲート電極８７、ソース領域９２Ｓ及びドレイン領域９２Ｄが形成される。これによって、ソース領域９２Ｓ及びドレイン領域９２Ｄがゲート電極８７から離れた構成の高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタＴｒ１が形成される。低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域８３では、それぞれシリサイド層９６を有するゲート電極８７、ソース領域９３Ｓ及びドレイン領域９３Ｄが形成され、低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタＴｒ２が形成される。かくして目的の半導体装置９８が得られる。
【０１２１】
第４実施の形態に係る半導体装置によれば、受光素子として上述の実施の形態の受光素子を搭載している。この受光素子は、上述したように、隣合うフォトダイオード間でのリーク電流の発生が抑制され、またアノード電極及びカソード電極の抵抗を低減し、フォトダイオードの受光領域外のｐｎ接合容量を小さくすることができる。従って、信頼性の高いこの種の半導体装置が得られる。本実施の形態の半導体装置は、光学ピックアップ装置、光学ディスク記録再生装置における光ディスクからの反射光を検知する用途に適用して好適である。
【０１２２】
第４実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、信頼性の高い受光素子を搭載した半導体装置を製造することができる。そして、シリサイドによるアノード電極及びカソード電極の形成を、他の半導体素子、本例ではＭＯＳトランジスタにおけるシリサイド層の形成工程を共用している。また、ＭＯＳトランジスタにおけるｐ型半導体ウェル領域の形成工程と受光素子の分離領域となるｐ型半導体層の形成工程と共用している。また受光素子のｎ型半導体層表面の高濃度ｎ型半導体領域の形成工程を、ｎチャネルＭＯＳトランジスタのｎ型のソース／ドレイン領域の形成工程と共用している。また受光素子のｐ型半導体層表面の高濃度ｐ型半導体領域の形成工程を、ｐチャネルＭＯＳトランジスタのｐ型のソース／ドレイン領域の形成工程と共用している。従って、製造工程を簡略化することができる。
上例の半導体装置では、受光素子５１を搭載した場合であるが、他の実施の形態の受光素子７１、７３を搭載した構成とすることもできる。
【０１２３】
上述の第４実施の形態の受光素子及びその製造方法においても、図示の導電型を逆にして構成される受光素子にも同様に適用することができる。
【０１２４】
＜５．第５実施の形態＞
［光ピックアップ及び光ディスク記録再生装置の構成例］
本発明の第５実施の形態を説明する。上述の実施の形態に係る受光素子５１、７１、７３は、光ディスク（記録媒体）に情報を記録する、あるいは光ディスクに記録された情報を再生するための光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を備えた光ディスク記録再生装置に適用することができる。
【０１２５】
図１２に、本発明の第５実施の形態に係る光ディスク記録再生装置の概略構成を示す。第５実施の形態に係る光ディスク記録再生装置１００は、光ピックアップ装置１１０と、情報処理部１２０とを備える。
【０１２６】
情報処理部１２０は、光ディスク１０１に記録された情報を光ピックアップ装置１１０から受信したり、入力された情報を光ピックアップ装置１１０に送信したりする送受信回路を有する。情報処理部１２０は、その他に、受光素子１０２（１０３）からの出力に基いて、光源である半導体発光装置ＬＤの出力が安定するように半導体発光装置ＬＤを制御するＡＰＣ回路（自動出力制御回路：Auto Power Control Unit）を有する。
【０１２７】
光ピックアップ装置１１０は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクにおける記録再生に用いられる。上記光ピックアップ装置１１０は、特に、例えばＤＶＤ等の光ディスク１０１における高密度記録再生に用いられる。光ピックアップ装置１１０は、記録媒体である光ディスク１０１が載置される領域に向かって光を出力する半導体発光装置ＬＤと、光ディスク１０１が載置される領域と半導体発光装置ＬＤとの間に設けられた光学系とを備える。光ディスク１０１の表面には、例えば数μｍの大きさの多数のピットが形成されている。光学系は、半導体発光装置ＬＤから光ディスク１０１への光路中に配設され、例えばグレーティング（ＧＲＴ）１１１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１２、平行化レンズ（ＣＬ）１１３、１／４波長板（λ／４板）１１４、対物レンズ（ＯＬ）１１５とを備える。
【０１２８】
この光学系は、例えば、半導体発光装置ＬＤから出力された光のうち、偏光ビームスプリッタ１１２で反射されずに偏光ビームスプリッタ１１２を透過した光の光路上に、半導体発光装置ＬＤの出力をモニタする受光素子１０３を有する。さらに、光学系は、光ディスク１０１からの反射光のうち偏光ビームスプリッタ１１２を透過した光の光路上に、円筒レンズ（ＣｙＬ）１１６と、半導体発光装置ＬＤから射出された光のうち光ディスク１０１で反射された光を受光する受光素子１０２とを有する。
【０１２９】
光ディスク１０１で反射した光を受光する受光素子１０２は、複数に分割されたフォトダイオードを有する、上述の実施の形態に係る受光素子５１、７１、７３のいずれかが用いられる。半導体発光装置ＬＤの出力をモニタする受光素子１０３は、例えば、後述の図１３Ａ、Ｂに示す受光素子７６を用いることができる。
【０１３０】
図１２では、受光素子１０２，１０３として表したが、実用上は、受光素子１０２とこの受光素子１０２を駆動する駆動素子などの他の半導体素子を搭載した半導体装置が用いられる。また、同様に、受光素子１０３とこの受光素子１０３を駆動する駆動素子などの他の半導体素子を搭載した半導体装置が用いられる。
【０１３１】
図１３Ａ、Ｂに示す受光素子７６は、第１導電型、例えばｐ型の半導体基板５２の上面に第２導電型、例えばｎ型の半導体層５３が形成されｐｎ接合型のフォトダイオードＰＤで構成される。半導体基板５２の代わりに、半導体基板５２上にｐ型エピタキシャル成長層を形成した基板を使用しても良い。
【０１３２】
前述の実施の形態で説明したと同様に、ｎ型半導体層５３の上面には、第１絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）５８と第２絶縁膜（例えばシリコン窒化膜）５９を積層した２層膜構造の反射防止膜５７が形成される。さらに、反射防止膜５７の周端縁上を含む外側上に層間絶縁膜６２が形成される。層間絶縁膜６２の開口部６２Ａ内の領域がフォトダイオードＰＤの受光領域（受光面）６１となる。受光領域６１の外縁に相当する層間絶縁膜６２下のｎ型半導体層８３に電気的に接続されたシリサイドによる第２電極、つまりカソード電極６７が形成される。このカソード電極６７は、反射防止膜５７の上層膜である第２絶縁膜５９に被覆されるように形成される。
【０１３３】
カソード電極６７は、ｎ型半導体層５３の表面に形成したｎ型半導体層５３よりも高濃度のｎ型半導体領域（拡散層）６８と、例えばコバルト（Ｃｏ）などの金属との反応によるシリサイドで形成される。カソード電極６７の端部には、これより層間絶縁膜６２の上面にまで達するように、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などの金属によるカソード電極接続端子６９が形成される。
【０１３４】
一方、フォトダイオードＰＤを構成するｎ型半導体層５３の外周には、ｐ型半導体基板５２に達するように、半導体基板５２より高濃度のｐ型半導体層５４による分離領域５５が形成される。この分離領域５５のｐ型半導体層５４に電気的に接続したアノード電極７７が形成される。アノード電極７７の端部には、これより層間絶縁膜６２の上面にまで達するように、アノード電極接続端子７８が形成される。アノード電極７７及びアノード電極接続端子７８は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）などの金属で形成される。
【０１３５】
この受光素子７６によれば、前述したと同様に、特にカソード電極６７がシリサイドで形成されると共に、反射防止膜５７の上層膜であるシリコン窒化膜５９に被覆される。この構成により、層間絶縁膜６２の開口部６２Ａの端縁からカソード電極６７までの距離Ｄ１を短くすることができ、シリサイドの低抵抗と相俟って、カソード抵抗を低減することができる。また、受光領域６１の外側のｐｎ接合容量を低減することができ、周波数特性を向上することができる。
【０１３６】
上述の光ディスク記録再生装置１００では、半導体発光装置ＬＤから射出された光は、例えば、グレーティング１１１を通り、偏光ビームスプリッタ１１２で反射され、平行化レンズ１１３、１／４波長板１１４を透過する。１／４波長板１１４を透過した光は、対物レンズ１１５を通って光ディスク１０１に焦点を結び、光ディスク１０１の表面のピットで反射される。光ディスク１０１で反射された光は、対物レンズ１１５、１／４波長板１１４、平行化レンズ１１３、偏光ビームスプリッタ１１２、円筒レンズ１１６を通って受光素子１０２に入る。そして、受光素子１０２からの出力に基き、情報処理部１２０によってピット信号、トラッキング信号及びフォーカス信号の読取りが行われる。また、半導体発光装置ＬＤからの光の一部は、グレーティング１１１、偏光ビームスプリッタ１１２を通って受光素子１０３に入る。そして、受光素子１０３からの出力に基いて、半導体発光装置ＬＤに対するフィードバック制御が情報処理部１２０によって行われる。
【０１３７】
詳細説明は省略するが、光ディスク１０１に対する情報の記録は、光ピックアップ装置１１０と情報処理部１２０により行われる。
【０１３８】
第５実施の形態に係る光ピックアップ１１０、及び光ディスク記録再生装置１００によれば、光ディスク１０１に記録された情報の読み出し（再生）に上述の実施の形態の受光素子１０２（５１、７１、７３）が用いられる。これにより、読取りにおける周波数特性および加算出力を共に高くなる。
【符号の説明】
【０１３９】
５１、７１、７３・・受光素子、５２・・ｐ型半導体基板、５３Ａ、５３Ｂ・・ｎ型半導体層、５４・・ｐ型半導体層、５５・・分離領域、５６・・ＳＴＩ構造、５７・・反射防止膜、５８・・第１絶縁膜、５９・・第２絶縁膜、６１・・受光領域、６４・・アノード電極、６７Ａ、６７Ｂ・・カソード電極、ＰＤ１〜ＰＤ５・・フォトダイオード、８１・・受光素子形成領域、８２・・高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域、８３・・低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ形成領域、９６・・シリサイド層、Ｔｒ１・・高耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ、Ｔｒ２・・低耐圧ｎチャネルＭＯＳトランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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