(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半絶縁性基板上に形成されたメサ型フォトダイオードにおいて、このフォトダイオードを構成するＰ型電極と、このＰ型電極へ一端が接続され他端がパッドに接続された所定の長さを有する引出し線からなり、この引出し線と接続する前記パッドにはその接続点から前記引出し線の幅を起点として１００度以下の角度を有して扇状の広がりを形成することにより、前記パッドの角部とこのパッドに対向するパッドとの距離を離すように構成したことを特徴とするメサ型フォトダイオード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引出し電極間の浮遊容量を低減したメサ型フォトダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の高速化が要求され、フォトダイオードの伝送速度も例えば２．５Ｇｂ／ｓ（ギガビット／秒）から１０Ｇｂ／ｓ程度の伝送が実現されている。図３はこの様な高速化を図った従来のメサ型フォトダイオードの断面構成を示している。図３において、ｎ型基板（ＩｎＰ）１の一方の面にコンタクト層２が形成され、他方の面にはアンドープ層（ＩｎＧａＡｓ）３を介してＰ層（ＩｎＰ）４およびトップコンタクト層５が形成されている。
【０００３】
トップコンタクト層５の上部には絶縁体（ポリイミド）層６が形成され、一点鎖線で示すメサ部Ａの周りが除去されて受光部６および電気信号の取出し部を含むパッド７が形成されている。このパッド７とコンタクト層２の間に光Ｂの強さに関連した電気信号Ｃが発生する。
【０００４】
図４（ａ）、（ｂ）はメサ型フォトダイオードの他の実施例を示すもので（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。この従来例では半導電性のＩｎＰ基板１０上にＩｎＰからなるｎ型層１１が形成され、その上にアンドープ層（ＩｎＧａＡｓ）１２およびＩｎＰからなるｎ型層１３が形成されている。 このｎ型層１３の上部には絶縁膜１４が形成されている。この絶縁膜１４の一部が除去されて一点鎖線で示すフォトダイオードＡを構成するｐ型層のＺｎ拡散部１５が形成されている。
【０００５】
絶縁膜１４の上にはＺｎ拡散部１５に接続して電気信号の取出し線となるパッド１６が形成されており、 ｎ型層１１の上には電気信号の取出し部としてのパッド１７が形成されている。フォトダイオードＡの近傍のパッド１６の下部はアンダエッチング等の手段により空洞１８が形成され、浮遊容量の影響を除去している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３に示す従来例において浮遊容量を低減するためには、ポリイミド６の厚さを厚くするか、パッド７の面積を小さくする必要があるが、ポリイミド６の厚さを厚くするとしても１０μｍ程度が限界であり、浮遊容量の低減効果としては有効な手段とは言えない。また、パッド７の面積を小さくする方法は実装マージンが少なくなるという問題がある。
【０００７】
また、図４に示すように空洞１８を形成して配線の一部に空洞を設ける構成は効果はあるが、空洞の形成には複雑なプロセスを必要とし、空中に位置する部分が振動などに対して弱いという問題がある。
本発明はこの様な問題を解決するためになされたもので、フォトダイオード部に接続するパッドの形状を工夫することにより簡単に浮遊容量の低減を図ったメサ型フォトダイオードを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は、
半絶縁性基板上に形成されたメサ型フォトダイオードにおいて、このフォトダイオードを構成するＰ型電極と、このＰ型電極へ一端が接続され他端がパッドに接続された所定の長さを有する引出し線からなり、この引出し線と接続する前記パッドにはその接続点から前記引出し線の幅を起点として１００度以下の角度を有して扇状の広がりを形成することにより、前記パッドの角部とこのパッドに対向するパッドとの距離を離すように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明の実施の形態を示す平面図である。図において受光部（メサ型フォトダイオード）２６は例えば直径２０〜３０μｍ程度に形成されている。この受光部２６の上部のｐ型電極２３aに接続して長さ２０〜４０μm、幅８μm程度の引出し線２７ａが形成され、この引出し線２１に続いてパッド２７が形成されている。
【００１０】
ここでパッド２７は引出し線２７ａとの接続部分S点から所定の角度（実施例では９０度）で２方向に広がり、幅が１００μmになった時点で平行に形成され、平行状態が始まった部分Ｔからの長さが凡そ１００μmに形成されている。
ｎ型電極２１ａにはｐ型電極２３a側と先端の形状のみ異なる（図では５０μmの幅を有している）パッド２８が形成されている。
【００１１】
図２は図１に示すメサ型フォトダイオードの製作工程の概要を示すもので、工程a〜ｆは断面図、a‘〜ｆ’は平面図である。工程に従って説明する。
工程（ａ）
半絶縁性基板（ ＩｎＰ ）２０上にｎ型ＩｎＰ層２１、アンドープＩｎＧａＡｓ層２２、ｐ型ＩｎＰ層２３を順次積層する。
【００１２】
工程（ｂ）
メサ型フォトダイオードを形成する部分以外のｐ型ＩｎＰ層２３およびアンドープＩｎＧａＡｓ層２２を除去する。
工程（ｃ）
ｐ型ＩｎＰ層２３を含む基板２０上に絶縁膜（ＳiＮｘ）２４を形成し、受光部を構成するｐ型電極およびｎ型電極２１aへパッドを形成するための部分を残して他の部分の絶縁膜を除去し、続いて受光部以外のｎ型ＩｎＰ層２１も除去する。
【００１３】
工程（ｄ）
ｐ型電極のパッド接続部とｎ型電極のパッド接続部に相当する部分の絶縁膜を除去後ｐ型電極２３ａ、ｎ型電極２１ａをそれぞれ形成する。
工程（e）
受光部を含む基板上にｎ型ＩｎＰ層２１とほぼ同じ厚さにポリイミド樹脂（絶縁体）２５を形成し、ｐ型電極のパッド接続部とｎ型電極のパッド接続部に相当する部分のポリイミド樹脂２５を除去して各電極部分２１a，２３aを露出させる。
【００１４】
工程（ｆ）
ポリイミド樹脂２５上に露出したp型電極部分２３aに引出し線２７a（幅８×長さ２０μm程度）を形成後続いてパッド２７を形成する。このパッド２７の形状は引出し線２７aの終端からθ°（実施例では約９０°）に扇状に広がるように形成し、その扇の終端の幅が１００μmの幅になったところで水平に１００μm延ばした大きさとする。
【００１５】
なお、ｎ型電極に形成するパッド２８の形状はここではｐ型電極のパッド２７に対向する側の１辺が５０μm程度の矩形とし引き続いてｐ型電極のパッドと同様の形状としている。
なお、本発明の効果は有限要素法による計算ではテーパ状にしない形状で約４９ｆＦ（フェムトファラッド）、テーパ状にすると約３２ｆＦとなり、実測値では約３０ｆＦと見積もられた。その結果、浮遊容量による影響を凡そ６０％に低減することができた。
【００１６】
また、本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。例えば本実施例では引出し線２７aから扇状に広がる角度を９０°としたが、浮遊容量の影響が問題にならない程度の角度の増減は任意である。
【００１７】
また。フォトダイオードの材質としてＩｎＰ やＩｎＧａＡｓを用いたが同様に機能するものであれば、他の材質であってもよい。
特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、半絶縁性基板上に形成されたメサ型フォトダイオードにおいて、このフォトダイオードを構成するＰ型電極と、このＰ型電極へ一端が接続され他端がパッドに接続された所定の長さを有する引出し線からなり、この引出し線と接続する前記パッドにはその接続点から前記引出し線の幅を起点として１００度以下の角度を有して扇状の広がりを形成することにより、前記パッドの角部とこのパッドに対向するパッドとの距離を離すように構成したので、浮遊容量による影響を低減したメサ型フォトダイオードを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメサ型フォトダイオードの平面図である。
【図２】本発明に係るメサ型フォトダイオードの製造工程の概略を示す断面図および平面図である。
【図３】従来のメサ型フォトダイオードの一例を示す断面図である。
【図４】従来のメサ型フォトダイオードの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０    半絶縁性基板
２１    ｎ型層
２１a   ｎ型電極
２２    絶縁層
２３    ｐ型層
２３ａ  ｐ型電極
２４    絶縁膜（ＳiＮｘ）
２５    絶縁体（ポリイミド樹脂）
２６    受光部
２７    パッド
２７a   引出し線
２８    パッド
【図１】
0003684563.tif 000002
【図２】
0003684563.tif 000003
【図３】
0003684563.tif 000004
【図４】
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