(57)【要約】【課題】リーク電流を低減できる受光装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板２上に受光層４を形成する第１工程と、受光層４上にキャップ層５を形成する第２工程と、キャップ層５上にパッシベーション層６を形成する第３工程と、パッシベーション層６上にマスクパターン２１を形成する第４工程と、マスクパターン２１を用いたエッチングによってパッシベーション層６に第１開口部を形成し、第１開口部を介してキャップ層５の表面の一部を露出する第５工程と、第１開口部にコンタクト層７を形成する第６工程と、備え、キャップ層５は、Ａｓを含有し、コンタクト層７は、キャップ層５に接触する。【選択図】図１
2015126122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に受光層を形成する第１工程と、
前記受光層上にキャップ層を形成する第２工程と、
前記キャップ層上にパッシベーション層を形成する第３工程と、
前記パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第４工程と、
前記マスクパターンを用いたエッチングによって前記パッシベーション層に第１開口部を形成し、前記第１開口部を介して前記キャップ層の表面の一部を露出する第５工程と、
前記第１開口部にコンタクト層を形成する第６工程と、
を備え、
前記キャップ層は、Ａｓを含有し、
前記コンタクト層は、前記キャップ層に接触する、
受光装置の製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に受光層を形成する第１工程と、
前記受光層上にキャップ層を形成する第２工程と、
前記キャップ層上にパッシベーション層を形成する第３工程と、
前記パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第４工程と、
前記マスクパターンを用いたエッチングによって前記パッシベーション層に第１開口部を形成し、前記第１開口部を介して前記キャップ層の表面の一部を露出する第５工程と、
前記マスクパターンを等方性エッチングすることによって前記マスクパターンの第２開口部の開口を拡大する第６工程と、
前記第１開口部と前記第２開口部とにコンタクト層を形成する第７工程と、
を備え、
前記キャップ層は、Ａｓを含有し、
前記第２開口部は、前記第１開口部の上に設けられると共に前記第１開口部に連なり、
前記第２開口部の内側壁は、前記パッシベーション層の表面上に延びており、
前記コンタクト層は、前記キャップ層に接触する、
受光装置の製造方法。
【請求項３】
前記コンタクト層は、ドーパントを含有する半導体層であり、
前記ドーパントの原料ガスは、ＣＢｒ４である、請求項１又は２に記載の受光装置の製造方法。
【請求項４】
前記パッシベーション層は、前記コンタクト層と異なる導電型を有する半導体層である、請求項１〜３の何れか一項に記載の受光装置の製造方法。
【請求項５】
前記コンタクト層は、ｐ型半導体層であり、
前記パッシベーション層はｎ型半導体層である、請求項１〜４の何れか一項に記載の受光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、受光部におけるＩｎＰ基板裏面からの散乱光の影響をなくすことを目的とした、フォトダイオードアレイ素子を開示する。特許文献１において、ＩｎＰ基板とＩｎＧａＡｓ光吸収層の間に、ＩｎＧａＡｓ散乱光防止層が挿入される。ＩｎＧａＡｓ散乱光防止層は、一組のＩｎＰバッファ層の間に挟まれている。したがって、ＩｎＰ基板の裏面で生じた散乱光が吸収され、光が入射した受光部と隣接する受光部へ散乱光が到達するのを防いでいる。ＩｎＧａＡｓ散乱光防止層は、ＩｎＰ基板と格子整合をなしている。
【０００３】
非特許文献１は、ＩｎＰ基板上に形成された、ＧａＩｎＡｓとＧａＡｓＳｂのタイプＩＩ量子井戸構造（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）を用いた光センサを開示する。また、非特許文献１では、メサ型の光センサの提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１９６９６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｒ．Ｓｉｄｈｕ，Ｎ．Ｄｕａｎ，Ｊ．Ｃ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ，ａｎｄ  Ａ．Ｌ．Ｈｏｌｍｅｓ，Ｊｒ．，  ”Ａ  ２．３μｍ  ＣＵＴＯＦＦ  ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ  ＰＨＯＴＯＤＩＯＤＥ  ＯＮ  ＩｎＰ  ＵＳＩＮＧ  ＬＡＴＴＩＣＥ−ＭＡＴＣＨＥＤ  ＧａＩｎＡｓ−ＧａＡｓＳｂ  ＴＹＰＥ−ＩＩ  ＱＵＡＮＴＵＭ  ＷＥＬＬＳ”，  ２００５  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ｐ１４８−１５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に示されるメサ型センサは、エピタキシャル成長法にてｐｎ接合を形成する。よって、ｐｎ接合の位置を精度よく形成することが可能である。しかしながら、このようなメサ型センサは、ｐｎ接合部がメサ構造の溝の壁面に露出するので、溝の壁面で電流のリークが発生し易い。そこで、選択成長を用いたメサ型センサを作製することが行われる。選択成長を用いてメサ型センサを作製することにより、ｐｎ接合部が露出することがないため、溝の壁面でのリーク電流を抑制することができる。
【０００７】
この選択成長を用いたタイプＩＩのメサ型センサを製造する場合、例えば、（１）ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓ層及びＧａＡｓＳｂ層からなるタイプＩＩ受光層を成長させる工程と、（２）不純物の拡散を防止するためのキャップ層であるアンドープのＩｎＧａＡｓ層を成長させる工程と、（３）キャップ層上に、絶縁膜であるＳｉＮ膜を形成する工程と、が含まれる。これらの工程を含んでタイプＩＩのメサ型センサを製造すると、キャップ層と絶縁膜との間にて、リーク電流が増える問題がある。
【０００８】
また、ＧａＡｓＳｂ層は５５０℃を超えるとスピノーダル分解を起こす。受光層へのダメージを抑えるために、５００℃以下の比較的低温で全ての工程を行う必要がある。しかしながら、低温で全有機金属気相成長法（以下、ＯＭＶＰＥ法）による成膜を行うと、成膜面での有機金属原料の拡散長が短くなる。したがって、選択成長用マスク上に生成される堆積物が増加する。選択成長用マスク上の堆積物が、画素間リークの原因となる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る受光装置の製造方法は、半導体基板上に受光層を形成する第１工程と、受光層上にキャップ層を形成する第２工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第３工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第４工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第１開口部を形成し、第１開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第５工程と、第１開口部にコンタクト層を形成する第６工程と、を備え、キャップ層は、Ａｓを含有し、コンタクト層は、キャップ層に接触する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受光装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の第６工程時のコンタクト層周辺を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す平面図及び断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る受光装置の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１４】
本願発明は、半導体基板上に受光層を形成する第１工程と、受光層上にキャップ層を形成する第２工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第３工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第４工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第１開口部を形成し、第１開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第５工程と、第１開口部にコンタクト層を形成する第６工程と、を備え、キャップ層は、Ａｓを含有し、コンタクト層は、キャップ層に接触する。
【００１５】
このような受光装置の製造方法では、キャップ層がパッシベーション層に覆われることになる。つまり、キャップ層が外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層に含まれるＡｓの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Ａｓの酸化物を起因とした、キャップ層表面からのリーク電流を低減することができる。
【００１６】
また、本願発明は、半導体基板上に受光層を形成する第１工程と、受光層上にキャップ層を形成する第２工程と、キャップ層上にパッシベーション層を形成する第３工程と、パッシベーション層上にマスクパターンを形成する第４工程と、マスクパターンを用いたエッチングによってパッシベーション層に第１開口部を形成し、第１開口部を介してキャップ層の表面の一部を露出する第５工程と、マスクパターンを等方性エッチングすることによってマスクパターンの第２開口部の開口を拡大する第６工程と、第１開口部と第２開口部とにコンタクト層を形成する第７工程と、を備え、キャップ層は、Ａｓを含有し、第２開口部は、第１開口部の上に設けられると共に第１開口部に連なり、第２開口部の内側壁は、パッシベーション層の表面上に延びており、コンタクト層は、キャップ層に接触する。
【００１７】
このような受光装置の製造方法では、キャップ層がパッシベーション層に覆われることになる。つまり、キャップ層が外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層に含まれるＡｓの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Ａｓの酸化物を起因としたリーク電流の発生を低減できる。よって、キャップ層表面からのリーク電流を低減することができる。また、このような受光装置の製造方法では、マスクパターンの第２開口部の内側壁をパッシベーション層の表面上に延びるように、第２開口部の開口を拡大する。つまり、第１開口部と第２開口部とにコンタクト層を形成する際に、コンタクト層が、第１開口部に重なるキャップ層上だけでなく、パッシベーション層の該表面上にも形成される。したがって、コンタクト層とパッシベーション層との間に隙間ができることを防ぐことができる。つまり、コンタクト層とパッシベーション層との間の隙間に、後工程で用いられる薬液が残存することなどを防ぐことができる。よって、コンタクト層とパッシベーション層との間の隙間に起因した、リーク電流を低減することができる。
【００１８】
また、コンタクト層は、ドーパントを含有する半導体層であり、ドーパントの原料ガスは、ＣＢｒ４であってもよい。ＣＢｒ４は、コンタクト層のドーパントガスとして働くだけでなく、マスクパターン上の堆積物のエッチングガスとしても働く。マスクパターン上の堆積物がＣＢｒ４によって除去されることにより、当該堆積物に起因したリーク電流を低減できる。
【００１９】
また、パッシベーション層は、コンタクト層と異なる導電型を有する半導体層であってもよい。コンタクト層とパッシベーション層とが互いに異なる導電型を有する半導体層となることによって、コンタクト層とパッシベーション層との接触部及び接触部周辺にｐｎ接合による空乏層が形成される。当該空乏層が形成されることにより、パッシベーション層に流れるリーク電流が低減される。また、コンタクト層は、ｐ型半導体層であり、パッシベーション層はｎ型半導体層であってもよい。
【００２０】
［本願発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る受光装置１の構成を説明する。受光装置１は、基板Ｓに接続されている。受光装置１は、入射された光を受光し、センシングする。センシングする光は、本実施形態では赤外光である。受光装置１は、半導体基板１０２、バッファ層１０３、受光層１０４、キャップ層１０５、パッシベーション層１０６、コンタクト層１０７、保護膜１０８、電極１０９、電極１１０及び反射防止膜１１１を備える。受光装置１は、複数の画素Ｐを備える。複数の画素Ｐのそれぞれは、少なくとも半導体基板１０２、バッファ層１０３、受光層１０４、キャップ層１０５、パッシベーション層１０６、コンタクト層１０７、保護膜１０８及び電極１０９を備える。
【００２２】
半導体基板１０２は、ＩｎＰ基板ウェハが用いられている。半導体基板１０２には、近赤外域での透過率を向上するために、Ｆｅがドープされていてもよい。また、半導体基板１０２には、導電性を高めるための不純物がドープされていてもよい。半導体基板１０２の表面１０２ａ上に、厚さ約０．５μｍのバッファ層１０３が設けられる。バッファ層１０３は、ＩｎＰで形成される。バッファ層１０３は、ｎ型不純物であるＳｉが、１×１０１７／ｃｍ３以上ドープされている。
【００２３】
受光層１０４は、バッファ層１０３上に設けられる。受光層１０４は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体積層構造を備える。本実施形態では、受光層１０４は、ＩｎＧａＡｓ層１０４ａとＧａＡｓＳｂ層１０４ｂとのタイプＩＩ多重量子井戸構造を有する。ＩｎＧａＡｓ層１０４ａとＧａＡｓＳｂ層１０４ｂとを一つのペアとした場合、受光層１０４は、複数の当該ペアを備える。具体的には、受光層１０４は、１００〜３５０程度の当該ペアを備える。ＩｎＧａＡｓ層１０４ａ及びＧａＡｓＳｂ層１０４ｂのそれぞれの厚さは、約２ｎｍ〜６ｎｍである。また、受光層１０４の厚さは、約２μｍ〜５μｍである。図１では、半導体基板１０２とＩｎＧａＡｓ層１０４ａとが、互いに接触している。
【００２４】
キャップ層１０５は、受光層１０４上に設けられる半導体層である。キャップ層１０５は、後述するコンタクト層１０７に含まれる不純物が、受光層１０４に拡散することを抑制するための層である。本実施形態では、キャップ層１０５は、アンドープのＩｎＧａＡｓ層である。キャップ層１０５の厚さは、約０．２μｍである。また、パッシベーション層１０６は、キャップ層１０５上に形成される半導体層である。パッシベーション層１０６は、アンドープのＩｎＰ層、又はｎ型のＩｎＰ層である。ｎ型のＩｎＰ層は、ｎ型不純物であるＳｉが、ＩｎＰ層に５×１０１６／ｃｍ３以上ドープされたものである。後述するコンタクト層１０７との関係を考慮すると、パッシベーション層１０６は、ｎ型のＩｎＰ層である。パッシベーション層１０６の厚さは約０．２μｍである。
【００２５】
コンタクト層１０７は、パッシベーション層１０６の開口部内に設けられる半導体層である。コンタクト層１０７は、キャップ層１０５を介して受光層１０４と電気的に接続している。本実施形態では、コンタクト層１０７は、ドーパントを含有する半導体層である。具体的には、コンタクト層１０７は、ｐ型不純物であるＣＢｒ４が、１×１０１９／ｃｍ３以上ドープされた、ｐ型のＩｎＧａＡｓ層である。本実施形態では、コンタクト層１０７はｐ型半導体層であり、パッシベーション層１０６はｎ型半導体層である。つまり、パッシベーション層１０６とコンタクト層１０７とは、互いに逆の導電型を有する半導体層である。ここで、受光装置１の駆動時には、各画素Ｐに逆バイアスが印加される。したがって、受光層１０４を空乏化させる。この時、パッシベーション層１０６とコンタクト層１０７との接触部及び接触部周辺には、空乏層が形成される。上述のように、パッシベーション層１０６の不純物濃度よりもコンタクト層１０７の不純物濃度が高いため、空乏層はパッシベーション層１０６の方に広がる。また、図１に示すように、隣接する画素Ｐ同士はパッシベーション層１０６を挟んでいる。つまり、画素Ｐに含まれるコンタクト層１０７と、隣接する画素Ｐに含まれるコンタクト層１０７と、これらのコンタクト層１０７の間に挟まれるパッシベーション層１０６とは、ｐ−ｎ−ｐの関係になる。以上より、コンタクト層１０７と、パッシベーション層１０６との接触部及び接触部周辺には空乏層が形成されるため、受光装置１の駆動中に、隣接する画素同士の間に発生するリーク電流が抑制される。
【００２６】
保護膜１０８は、パッシベーション層１０６上に設けられる絶縁膜である。本実施形態では、保護膜１０８は、ＳｉＮ膜である。また、電極１０９は、ＳｉＮ膜に形成された開口部内に設けられる。電極１０９は、画素Ｐの画素電極として用いられる。電極１０９は、コンタクト層１０７と電気的に接続している。電極１０９とコンタクト層１０７とは、オーミック接触している。
【００２７】
電極１１０は、半導体基板１０２の受光層１０４が形成された表面１０２ａと反対側の表面（以下、半導体基板１０２の裏面１０２ｂ）上に設けられる。つまり、電極１１０は、受光装置１の裏面電極として機能する。なお、画素Ｐが二次元に配列される場合、半導体基板１０２の裏面１０２ｂが光の入射面となる。受光装置１の受光感度を高めるため、半導体基板１０２の裏面１０２ｂ上に、反射防止膜１１１が設けられる。本実施形態では、反射防止膜１１１は、ＳｉＯＮ膜である。
【００２８】
次に、図２〜図４を参照しながら、本実施形態に係る受光装置１の製造方法について説明する。まず、第１工程を説明する。図２Ａに示すように、半導体基板２上にバッファ層３及び受光層４を形成する。バッファ層３は、ＩｎＰ層である。バッファ層３は、エピタキシャル成長法にて、半導体基板２の表面２ａ上に形成する。受光層４は、複数のＩｎＧａＡｓ層４ａと複数のＧａＡｓＳｂ層４ｂとを備える。ＩｎＧａＡｓ層４ａとＧａＡｓＳｂ層４ｂとは、交互に積層されている。ＩｎＧａＡｓ層４ａとＧａＡｓＳｂ層４ｂとは、共にエピタキシャル成長法にて形成する。エピタキシャル成長法としては、例えばＯＭＶＰＥ法を用いる。ＯＭＶＰＥ法を用いることにより、低温で受光層４の形成が可能である。ＯＭＶＰＥ法では、ｐ型不純物原料なども有機金属材料を用いる。たとえばＺｎの原料に有機金属のＤＥＺｎ（ジエチル亜鉛）などを用いる。受光層４の成長温度は、５００℃以下とするのがよい。このように、成長温度の上限を設定することにより、タイプＩＩ（ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓＳｂ）ＭＱＷの結晶性の劣化を防ぐことができる。
【００２９】
第２工程は、図２Ｂに示すように、受光層４上にキャップ層５を形成する工程である。エピタキシャル成長法にて、キャップ層５としてアンドープのＩｎＧａＡｓ層を形成する。第３工程は、図２Ｃに示すように、キャップ層５上にパッシベーション層６を形成する工程である。エピタキシャル成長法にて、パッシベーション層６としてｎ型のＩｎＰ層を形成する。パッシベーション層６は、パッシベーション層６の形成後にｎ型不純物がドーピングされてもよいし、パッシベーション層６の形成時にドーピングされてもよい。
【００３０】
次に、第４工程を説明する。図３Ａに示すように、パッシベーション層６上にマスクパターン２１を形成する。マスクパターン２１は、第１開口部２１ａを有する。マスクパターン２１の厚さは、約０．２μｍ〜０．４μｍであればよい。マスクパターン２１は、例えばＳｉＯ２を材質とする。例えばＣＶＤ法などにより、マスクパターン２１を形成する。具体的には、ＳｉＯ２膜をパッシベーション層６上に形成された後、フォトリソグラフィーを行うことによって、マスクパターン２１を形成する。第１開口部２１ａの開口幅は約２５μｍである。第１開口部２１ａのピッチは約３０μｍである。
【００３１】
次に、第５工程を説明する。第５工程は、マスクパターン２１を用いたエッチングによって、パッシベーション層６に第２開口部６ａを形成し、第２開口部６ａを介してキャップ層５の表面の一部を露出する工程である。具体的には、マスクパターン２１を用いて、パッシベーション層６を等方性エッチングする。等方性エッチングは、例えば塩酸系エッチャント（ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ＝１：１（体積比））を用いて行う。そして、図３Ｂに示すように、パッシベーション層６に第２開口部６ａを形成する。第２開口部６ａは、第１開口部２１ａに連なるように重なっている。また、等方性エッチングは、第２開口部６ａを介して、キャップ層５の表面の一部を露出するまで行う（以下、キャップ層５の露出した部分を第１露出部５ａとする。）。
【００３２】
次に、第６工程を説明する。図３Ｃに示すように、第２開口部６ａにコンタクト層７を形成する。コンタクト層７は、第１露出部５ａと接触するように、形成する。また、第２開口部６ａにおいて、コンタクト層７が、パッシベーション層６の側面と接触するように形成する。コンタクト層７は、エピタキシャル成長法によって形成する。コンタクト層７の形成後、コンタクト層７に対してドーピングを行う。コンタクト層７のドーパントの原料ガスは、ＣＢｒ４が用いられる。ＣＢｒ４のドーピングが行われることによって、コンタクト層７が、ｐ型半導体層となる。また、ＣＢｒ４のドーピングの際に、ＣＢｒ４がマスクパターン２１上に堆積していた堆積物を除去する。ＣＢｒ４がコンタクト層７に対するドーパントガスとして働くと共に、堆積物のエッチングガスとして働くからである。
【００３３】
次に、第７工程を説明する。図４Ａに示すように、マスクパターン２１を除去する。マスクパターン２１の除去は、公知の方法で除去すればよい。マスクパターン２１の除去後は、第８工程を行う。第８工程は、図４Ｂに示すように、パッシベーション層６上及びコンタクト層７上に保護膜８を形成する工程である。保護膜８を形成した後、少なくともコンタクト層７の上面が露出するように、第３開口部８ａを形成する。第３開口部８ａは、例えばフォトリソグラフィーによって形成する。次に、第９工程を行う。第９工程は、第３開口部８ａに電極９を形成する。電極９は、コンタクト層７と接触するように形成する。また、半導体基板２の裏面２ｂに電極１０及び反射防止膜１１を形成する。
【００３４】
以上に示した第１工程〜第９工程により、半導体基板２上に画素Ｐが形成される。また、半導体基板２を分割した後、電極９が、基板Ｓに接続するように取り付ける。これによって、受光装置１が製造される。
【００３５】
本実施形態に係る受光装置の製造方法では、キャップ層５がパッシベーション層６に覆われる。つまり、マスクパターン２１の除去後も、キャップ層５は外気に露出されるのを防ぐことができる。したがって、キャップ層５に含まれるＡｓの酸化物の形成を抑制することができる。すなわち、Ａｓの酸化物を起因とした、キャップ層５表面からのリーク電流を低減することができる。
【００３６】
また、パッシベーション層６とコンタクト層７とは、互いに逆の導電型を有する半導体層であることから、パッシベーション層６とコンタクト層７との接触部及び接触部周辺には、ｐｎ接合による空乏層が形成される。当該空乏層が形成されることにより、パッシベーション層６に流れるリーク電流が低減される。
【００３７】
また、コンタクト層７のドーパントガスとしてＣＢｒ４が用いられる。ＣＢｒ４は、コンタクト層７のドーパントガスとして働くだけでなく、マスクパターン２１上の堆積物のエッチングガスとしても働く。上述のように、受光層４は、ＩｎＧａＡｓ層４ａ及びＧａＡｓＳｂ層４ｂを有する。ＧａＡｓＳｂ層４ｂは、スピノーダル分解が発生しないように、比較的低温で形成する。したがって、図５に示すように、コンタクト層７を形成する時、マスクパターン２１上に堆積物７ａが形成されやすくなる。この堆積物７ａが、隣接する画素Ｐ同士の間に流れる電流の経路となるおそれがある。また、堆積物７ａがマスクパターン２１に対するマスクとなり、マスクパターン２１の除去されない箇所が生じてしまうおそれもある。したがって、ＣＢｒ４を用いて、コンタクト層７のドーピングを行うと共にマスクパターン２１上の堆積物７ａを除去することにより、堆積物７ａに起因した画素間のリーク電流などが抑制される。
【００３８】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる受光装置の製造方法について説明する。なお、第１実施形態と重複する記載については、説明などを省略する。
【００３９】
図６に示すように、第４工程を行う。具体的には、パッシベーション層６上に、マスクパターン２２を形成する。マスクパターン２２は、第１開口部２２ａを有する。マスクパターン２２は、第１実施形態のマスクパターン２１よりも厚く形成されている。マスクパターン２２の厚さは、０．５μｍ〜１．０μｍであればよい。本実施形態では、マスクパターン２２の厚さは、約０．６μｍである。
【００４０】
次に、第５工程を説明する。第５工程は、マスクパターン２２を用いたエッチングによってパッシベーション層６に第２開口部６ａを形成し、第２開口部６ａを介してキャップ層５の表面の一部を露出する工程である。つまり、第１開口部２２ａは、第２開口部６ａの上に設けられると共に、第２開口部６ａに連なっている。第５工程では、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、パッシベーション層６を過剰にエッチング（サイドエッチング）することがある。つまり、第２開口部６ａの径が、第１開口部２２ａの径よりも大きくなることがある。この場合、マスクパターン２２の一部が、パッシベーション層６に対して庇２２ｂとなる。
【００４１】
マスクパターン２２の庇２２ｂが形成されたままコンタクト層７を形成すると、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、庇２２ｂ直下に、コンタクト層７が成長する領域及びコンタクト層７が成長しない領域が形成される。すなわち、パッシベーション層６とコンタクト層７との間に隙間Ａができる。具体的には、庇２２ｂ直下の第１露出部５ａ上には、エピタキシャル成長用のガスが十分に届かないため、第１露出部５ａ上にコンタクト層７が成長しない領域（隙間Ａ）が形成される。そして、隙間Ａ内に後工程で用いる薬液が残存するおそれがある。もしくは、隙間Ａ上にて、保護膜８が途切れるおそれがある。したがって、庇２２ｂを形成したままコンタクト層７を形成することは、リーク電流が発生する原因となる。さらには、受光装置１の他の特性不良の原因となる。
【００４２】
上述の問題を避けるために、下記の第６工程を行う。第６工程は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、マスクパターン２２を等方性エッチングすることによって、マスクパターン２２の第１開口部２２ａの開口を拡大する工程である。等方性エッチングは、バッファード佛酸を用いて行う。等方性エッチングは、マスクパターン２２の膜厚が、例えば約０．２μｍになるように行う。等方性エッチングを行うことによって、第１開口部２２ａの内側壁２２ｃがパッシベーション層６の表面上に延びる。つまり、第１開口部２２ａの径が第２開口部６ａの径よりも大きくなる。これによって、パッシベーション層６の表面（上面）の一部が露出する（以下、この部分を第２露出部６ｂとする。）。
【００４３】
上述の第６工程の後、第７工程を行う。第７工程は、コンタクト層７を、第１開口部２２ａ及び第２開口部６ａに形成する工程である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１露出部５ａ及び第２露出部６ｂと接触するように、コンタクト層７を形成する。このように、マスクパターン２２の第１開口部２２ａの開口を拡大することにより、パッシベーション層６とコンタクト層７との間に隙間Ａが形成されることを防ぐことができる。
【００４４】
第７工程の後は、第１実施形態と同様に、図１１Ａに示すように、マスクパターン２２の除去を行う。次に、パッシベーション層６及びコンタクト層７上に保護膜８を形成する（図１１Ｂを参照）。その後に、電極９、電極１０及び反射防止膜１１を形成する（図１１Ｃを参照）。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る受光装置１の製造方法では、少なくとも第１実施形態にて奏する効果を備える。さらに、本実施形態においては、マスクパターン２２の第１開口部２２ａの内側壁２２ｃをパッシベーション層６の表面上に延びるように、第１開口部２２ａの開口が拡大されている。つまり、第１開口部２２ａと第２開口部６ａとにコンタクト層７を形成すると、コンタクト層７が、キャップ層５の第１露出部５ａ上だけでなく、パッシベーション層６の第２露出部６ｂ上にも形成される。したがって、パッシベーション層６が過剰にエッチングされた場合であっても、図８Ｂに示すように、パッシベーション層６とコンタクト層７との間に隙間Ａが生じることを抑制できる。つまり、コンタクト層７とパッシベーション層６との間に隙間Ａに、後工程で用いられる薬液が残存することなどを防ぐことができる。よって、コンタクト層７とパッシベーション層６との間の隙間Ａに起因した、リーク電流を低減することができる。
【００４６】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【００４７】
また、本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。例えば、バッファ層３を形成せずに、半導体基板２の表面２ａ上に受光層４を直接形成してもよい。また、電極１０及び反射防止膜１１を形成する前に、半導体基板２の裏面を、鏡面になるように研削してもよい。
【００４８】
また、受光層４において、ＩｎＧａＡｓ層４ａとＧａＡｓＳｂ層４ｂとのペアに限られず、タイプＩＩ多重量子井戸構造を形成するペアを適宜設けてもよい。また、マスクパターン２１，２２、保護膜８及び反射防止膜１１を構成する材料は、適宜選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、リーク電流を低減できる受光装置の製造方法に適用される。
【符号の説明】
【００５０】
１…受光装置、２，１０２…半導体基板、２ａ，１０２ａ…表面、２ｂ，１０２ｂ…裏面、３，１０３…バッファ層、４，１０４…受光層、４ａ，１０４ａ…ＩｎＧａＡｓ層、４ｂ，１０４ｂ…ＧａＡｓＳｂ層、５，１０５…キャップ層、５ａ…第１露出部、６，１０６…パッシベーション層、６ａ…第２開口部、６ｂ…第２露出部、７，１０７…コンタクト層、７ａ…堆積物、８，１０８…保護膜、８ａ…第３開口部、９，１０，１０９，１１０…電極、１１，１１１…反射防止膜、２１，２２…マスクパターン、２１ａ，２２ａ…第１開口部、２２ｂ…庇、２２ｃ…内側壁、Ａ…隙間、Ｐ…画素、Ｓ…基板。
【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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