(57)【要約】【課題】  受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路を提供する。【解決手段】  基板と、基板上に位置した真性領域と、真性領域に浅く形成された第１領域と、第１領域と離隔されるように真性領域に深く形成された第２領域と、を含み、第１及び第２領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする受光素子及びその製造方法及びこれを適用した光電子集積回路である。本発明による受光素子は、移動度が遅い正孔の移動距離を短くできるので、応答遅延が発生せずに高速応答速度を実現しうる。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置した真性領域と、
前記真性領域に相対的に浅く形成された第１領域と、
前記第１領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第２領域と、を含み、前記第１及び第２領域は相互反対型にドーピングされたことを特徴とする受光素子。
【請求項２】
前記第１領域は、ｐ＋型にドーピングされており、この第１領域上には第１領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項３】
前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項２に記載の受光素子。
【請求項４】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第１領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第１領域と接することを特徴とする請求項３に記載の受光素子。
【請求項５】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンを形成して、前記第１領域は前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成されることを特徴とする請求項１に記載の受光素子。
【請求項６】
前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項４または５に記載の受光素子。
【請求項７】
真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されたことを特徴とする請求項１ないし５のうち何れか一項に記載の受光素子。
【請求項８】
前記第１領域は、浅い拡散またはインプランテーション及び／または前記第２領域は、深い拡散によって形成されることを特徴とする請求項１ないし５のうち何れか一項に記載の受光素子。
【請求項９】
前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１ないし５のうち何れか一項に記載の受光素子。
【請求項１０】
前記分離層は、前記基板の表面にＯ２を注入して形成されたことを特徴とする請求項９に記載の受光素子。
【請求項１１】
複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第１及び第２領域が位置し、
前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の受光素子。
【請求項１２】
前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなることを特徴とする請求項１１に記載の受光素子。
【請求項１３】
前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されたことを特徴とする請求項１ないし１１のうち何れか一項に記載の受光素子。
【請求項１４】
光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路に適用されることを特徴とする請求項１ないし１１のうち何れか一項に記載の受光素子。
【請求項１５】
基板上に形成された光を受光するための少なくとも一つの受光素子を含む光電子集積回路において、
前記受光素子は、
前記基板上に位置した真性領域と、
前記真性領域に相対的に浅く形成された第１領域と、
前記第１領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第２領域と、を含み、前記第１及び第２領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする光電子集積回路。
【請求項１６】
前記第１領域は、ｐ＋型にドーピングされており、この第１領域上には第１領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の光電子集積回路。
【請求項１７】
前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項１６に記載の光電子集積回路。
【請求項１８】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第１領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第１領域と接することを特徴とする請求項１７に記載の光電子集積回路。
【請求項１９】
前記第１領域を形成しようとする真性領域表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンを形成して、前記第１領域は前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成されることを特徴とする請求項１５に記載の光電子集積回路。
【請求項２０】
前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項１８または１９に記載の光電子集積回路。
【請求項２１】
前記真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されたことを特徴とする請求項１５ないし１９のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
【請求項２２】
前記第１領域は、浅い拡散またはインプランテーション及び／または前記第２領域は、深い拡散によって形成されることを特徴とする請求項１５ないし１９のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
【請求項２３】
前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１５ないし１９のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
【請求項２４】
前記分離層は、前記基板の表面にＯ２を注入して形成されたことを特徴とする請求項２３に記載の光電子集積回路。
【請求項２５】
前記受光素子は、複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第１及び第２領域が位置し、前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことを特徴とする請求項２３に記載の光電子集積回路。
【請求項２６】
前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されたことを特徴とする請求項１５ないし２５のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
【請求項２７】
光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つとして使われることを特徴とする請求項１５ないし２５のうち何れか一項に記載の光電子集積回路。
【請求項２８】
前記受光素子が２次元アレイに配置されて単色またはカラー撮像素子として使用可能であることを特徴とする請求項２７に記載の光電子集積回路。
【請求項２９】
基板を準備する段階と、
前記基板上に真性領域を形成する段階と、
前記真性領域に相互離隔され、各々相対的に浅い深さ及び相対的に深い深さであり、相互反対型にドーピングされた第１及び第２領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする受光素子の製造方法。
【請求項３０】
前記第１領域は、ｐ＋型にドーピング形成され、前記第１領域上に第１領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３１】
前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることを特徴とする請求項３０に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３２】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的なシリコン制御膜パターンを形成する段階をさらに含み、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅い第１領域を形成することを特徴とする請求項２９に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３３】
前記制御膜パターンの開口部分で前記第１領域と接するように誘電体電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３４】
前記制御膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項３２または３３に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３５】
前記真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜を形成することを特徴とする請求項２９ないし３３のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３６】
前記第１領域は、浅い拡散工程またはインプランテーション工程及び／または前記第２領域は、深い拡散工程によって形成されることを特徴とする請求項２９ないし３３のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３７】
前記真性領域を形成する前に前記基板上に電気的な絶縁を提供するための分離層を形成する段階をさらに含み、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることを特徴とする請求項２９ないし３３のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３８】
前記分離層は、前記基板の表面にＯ２を注入して形成されることを特徴とする請求項３７に記載の受光素子の製造方法。
【請求項３９】
前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されることを特徴とする請求項２９ないし３８のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【請求項４０】
真性領域及び第１及び第２領域を備える受光領域間を相互絶縁するための孤立領域を形成する段階をさらに含み、１次元または２次元に配列された複数の受光領域を有する受光素子を形成することを特徴とする請求項２９ないし３８のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【請求項４１】
前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなることを特徴とする請求項４０に記載の受光素子の製造方法。
【請求項４２】
前記基板は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使われることを特徴とする請求項２９ないし３８のうち何れか一項に記載の受光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速応答速度を実現できる受光素子及びその製造方法及びそれを適用した光電子集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン半導体基板には論理素子、演算素子及びドライブ素子を高い信頼性を有して高集積度で集積でき、シリコンのコストが安いため、化合物半導体に比べて非常に低コストで高集積回路を実現できる利点がある。したがって、ほとんどの集積回路はシリコン（Ｓｉ）を基本材料として使用している。
【０００３】
このようなシリコンで受光素子を作れば、光源の光出力をモニタリングするためのモニタリング用光検出器（ＭＰＤ：Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）が形成れたシリコン光学ベンチ、光源と光検出器とがモジュール化した光通信用または光ピックアップ用光モジュールのような多様な光電子集積回路（ＯＥＩＣ：Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を得られる。
【０００４】
このように光電子集積回路を実現し、さらに応用性を高めるためには、シリコン受光素子の応答速度を上げなければならない。
【０００５】
受光素子、すなわち、光検出器において応答速度は、大きく真性領域（空乏領域）における正孔及び電子の走行速度とドーピングされた領域を抜け出る拡散速度とに影響を受ける。
【０００６】
シリコン内におけるキャリヤの拡散度は、数式１に表したアインシュタイン関係式で求めうる。
【０００７】
【数１】
2004260181.tif 000003
【０００８】
ここで、Ｄはキャリヤの拡散度、μはキャリヤの移動度、ｋはボルツマン定数、Ｔは温度（Ｋ）、ｑは電荷を表す。
【０００９】
真性シリコンの場合、電子の移動度は、常温（３００Ｋ）で１３５０ｃｍ２／Ｖｓ（ここで、Ｖはボルト、ｓは秒を意味する）、正孔の移動度は、４５０ｃｍ２／Ｖｓであって、正孔の移動度が電子の移動度に比べて大きく劣る。したがって、アインシュタイン関係式から拡散度Ｄも正孔が電子より小さいことが分かる。
【００１０】
真性領域に作用する電場を大きくするためにビルトインポテンシャル（外部電圧がない時、真性領域の内部電場に起因する）を大きくし、ドーピング層の伝導度を向上させるためにドーピング濃度を上げれば、正孔の移動度はさらに低下される。したがって、ＰＩＮ型光検出器の場合、高速応答速度を実現しようとすれば、移動速度が遅い正孔が走行するＰ領域の厚さを薄くする必要がある。
【００１１】
一方、光ピックアップには光情報保存媒体、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）のような光ディスクに記録されている情報を再生するか、または記録／再生する時に誤差信号、例えば、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ：Ｆｏｃｕｓ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）及びトラッキング誤差信号（ＴＥＳ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）を検出できるように図１に例示したように複数個に分割された光検出器が使われる。図１は、光ピックアップ用４分割光検出器を示す図面であって、光ピックアップ用光検出器の分割構造は多様である。
【００１２】
図１を参照すれば、４分割光検出器１の各分割領域及びその検出信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという時、光ピックアップ関連技術分野で公知とされたように、非点収差法によるＦＥＳは、ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）となり、情報再生信号（ＲＦ ｓｉｇｎａｌ）は、ＲＦ ｓｉｇｎａｌ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）となる。プッシュプル法によるＴＥＳは、ＴＥＳ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）となる。
【００１３】
このように、光ピックアップには複数分割光検出器が使われるが、光情報保存媒体の保存容量の増加及びさらなる高速のデータ処理要求によって、光ピックアップには応答速度が速く、ノイズが低減されて感度特性に優れる光検出器が要求される。しかし、既存の光検出器をｎ分割構造に製作する場合には、高速応答速度要求及びノイズ低減問題が解決されず、これにより集積化を高めなければならない各種素子の製作、例えば、ＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）との一体型製作に多くの問題を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は前記のような点を勘案して案出されたものであって、高速応答速度を実現でき、ノイズが低減されて感度特性に優れる受光素子及びその製造方法及びこれを適用した光電子集積回路を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明による受光素子は、基板と、前記基板上に位置した真性領域と、前記真性領域に相対的に浅く形成された第１領域と、前記第１領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第２領域と、を含み、前記第１及び第２領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記第１領域は、ｐ＋型にドーピングされており、この第１領域上には第１領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極が形成されたことが望ましい。
【００１７】
前記電極は、光を透過させうる誘電体電極であることが望ましい。
【００１８】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的な制御膜パターンが形成されており、前記第１領域は、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅く形成され、前記誘電体電極は、前記制御膜パターンの開口部分で前記第１領域と接することが望ましい。
【００１９】
ここで、前記制御膜は、シリコン酸化膜であることが望ましい。
【００２０】
前記基板上に形成されて電気的な絶縁を提供するための分離層をさらに備え、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることが望ましい。
【００２１】
前記分離層は、前記基板の表面にＯ２を注入して形成されたことが望ましい。
【００２２】
前記基板は、シリコンに基づいており、前記真性領域は、シリコンに基づいた物質を再成長して形成されることが望ましい。
【００２３】
複数の受光領域を備える構造であり、各受光領域には真性領域、第１及び第２領域が位置し、前記受光領域間には受光領域を相互絶縁するための孤立領域が形成されたことが望ましい。
【００２４】
前記孤立領域は、絶縁膜とポリシリコンとよりなりうる。
【００２５】
前記受光素子は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つに適用されうる。
【００２６】
前記目的を達成するために本発明は、基板上に形成された光を受信するための少なくとも一つの受光素子を含む光電子集積回路において、前記受光素子は、前記基板上に位置した真性領域と、前記真性領域に相対的に浅く形成された第１領域と、前記第１領域と離隔されるように前記真性領域に相対的に深く形成された第２領域と、を含み、前記第１及び第２領域は、相互反対型にドーピングされたことを特徴とする。
【００２７】
前記光電子集積回路は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つとして使用されうる。
【００２８】
前記目的を達成するための本発明による受光素子の製造方法は、基板を準備する段階と、前記基板上に真性領域を形成する段階と、前記真性領域に相互離隔され、各々相対的に浅い深さ及び相対的に深い深さであり、相互反対型にドーピングされた第１及び第２領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
ここで、前記第１領域は、ｐ＋型にドーピング形成され、前記第１領域上に第１領域と不連続的に接するようにパターニングされた電極を形成する段階をさらに含みうる。
【００３０】
前記第１領域を形成しようとする真性領域の表面を含む少なくとも一部領域に複数の開口を有する不連続的なシリコン制御膜パターンを形成する段階をさらに含み、前記制御膜パターンの開口を通じて相対的に浅い第１領域を形成することが望ましい。
【００３１】
前記制御膜パターンの開口部分で前記第１領域と接するように誘電体電極を形成する段階をさらに含むことが望ましい。
【００３２】
前記真性領域を形成する前に前記基板上に電気的な絶縁を提供するための分離層を形成する段階をさらに含み、前記基板と真性領域間は、前記分離層によって電気的に絶縁されることが望ましい。
【００３３】
前記真性領域及び第１及び第２領域を備える受光領域間を相互絶縁するための孤立領域を形成する段階をさらに含み、１次元または２次元に配列された複数の受光領域を有する受光素子を形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明による受光素子は、移動度の遅い正孔の移動距離が短いため、応答遅延が発生せずに高速応答速度を実現できる。
【００３５】
また、受光領域として使われるドーピング領域上にシリコン酸化膜と誘電体電極とが交互にそのドーピング領域と接するようにパターニングされるので、強い逆バイアス電圧によるトンネリング暗電流の発生を防止できる。真性領域の露出を防止するようにシリコン酸化膜が形成されているので、側面の表面再結合の暗電流を低減でき、暗電流がほぼ発生しない。したがって、ノイズが低減されて感度特性に優れる。
【００３６】
また、受光領域として使われるドーピング領域上にシリコン酸化膜と誘電体電極とが交互にそのドーピング領域と接するようにパターニングされれば、シリコン酸化膜パターンが光学薄膜として作用して波長選択性を有するので、特定波長領域の光だけを受光することが可能である。
【００３７】
また、基板上の受光素子を形成する位置にだけ基板と真性領域間を電気的に分離するための分離層を形成すれば、前記基板がドーピング濃度及びドーピング特性に特別な制約を受けない。したがって、本発明による受光素子の基板を光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使用でき、本発明による受光素子を含む多様な光電子集積回路を構成できる。
【００３８】
また、本発明による受光素子は、高速応答速度の要求及びノイズ低減の要求を十分に解決できるので、特別な問題なしに集積化を高めなければならない各種素子、例えば、ＰＤＩＣに本発明による受光素子を適用して一体型に製作しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態による受光素子の断面図であり、図３は、図２に示された本発明による受光素子の平面図である。図４は、図２の主要部分の拡大図である。
【００４１】
図面を参照すれば、本発明による受光素子１０は、基板１１と、前記基板１１上に位置した真性領域１５と、真性領域１５に相対的に浅く形成された第１領域１７と、前記第１領域１７と離隔されるように真性領域１５に相対的に深く形成された第２領域１９と、を含んで構成される。また、本発明による受光素子１０は、この基板１１上に電気的な絶縁を提供するための分離層１３をさらに備えることが望ましい。
【００４２】
前記基板１１としては、シリコンに基づいた基板を使用することが望ましい。例えば、前記基板１１としては、ｐ型またはｎ型のシリコン基板を使用しうる。
【００４３】
前記分離層１３は、基板１１と真性領域１５間を電気的に絶縁させる。前記分離層１３は、Ｏ２をインプランテーションによって基板１１の表面に注入して形成されることが望ましい。
【００４４】
前記分離層１３は、Ｏ２をインプランテーションによって形成する場合、基板１１、例えば、ｐ型シリコン基板の結晶構造、すなわち、格子構造は生きているので、真性領域１５を基板１１をなす物質と同一または類似した格子構造を有する物質として再成長することが可能である。
【００４５】
前記のように、基板１１と真性領域１５間を分離層１３によって電気的として絶縁させ、分離層１３上に受光素子１０として機能する残りの構成を形成すれば、前記基板１１は、電気的な特性が不要であるので、ドーピング濃度及びドーピングタイプに特別な制限がない。
【００４６】
したがって、基板１１上に分離層１３を備える場合には、前記基板１１に一般的なシリコン光学ベンチ（ＳｉＯＢ：Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｅｎｃｈ）用ウェーハ、例えば、シリコンベアーウェーハを使用できる。もちろん、前記基板１１としてはシリコンを利用して形成されるＩＣ用シリコンウェーハが使われることもある。
【００４７】
したがって、シリコン光学ベンチ用または一般的なＩＣ形成用シリコンウェーハに本発明による受光素子１０を含む光電子集積回路が形成され、前記分離層１３は、ウェーハ上の受光素子１０を構成する位置にだけＯ２インプランテーションを行って形成される。
【００４８】
前記のように、分離層１３は、前記のようなウェーハに直接的に本発明による受光素子１０を形成させうる。
【００４９】
また、前記分離層１３は、本発明による受光素子１０を単一基板１１上でｎ分割構造（ここで、ｎは２以上の整数）の複数の受光領域を有するように形成するか、本発明による受光素子１０をアレイに形成するための電気的な絶縁を提供する。
【００５０】
前記のように分離層１３を備えることによって、本発明による受光素子１０は、複数の受光領域を有する構造に形成されうる。また、本発明による複数個の受光素子１０が１次元または２次元アレイに配列された構造に形成されることもある。
【００５１】
前記真性領域１５は、分離層１３上にシリコンに基づいた物質を再成長して形成されることが望ましい。前記真性領域１５は、基板１１との格子整合のために前記基板１１と同一または類似した物質、例えば、Ｓｉ、Ｓｉｃまたはダイアモンドよりなりうる。
【００５２】
前記真性領域１５の厚さは、本発明による受光素子１０の検出波長によって変わる。本発明による受光素子１０によって青色波長を検出しようとする場合には比較的薄く形成してもよく、これより長い波長の光を検出しようとする場合にはさらに厚く形成しても良い。
【００５３】
また、前記真性領域１５は、正孔が抜け出る時間を考慮し、過生産される場合、格子不整合の確率が増加する点を考慮して適正な厚さに形成されることが望ましい。
【００５４】
例えば、本発明による受光素子１０を青色波長検出用として使用しようとする場合には、前記真性領域１５をシリコンを利用して、例えば、１μｍ程度の厚さに形成すればよい。４００ｎｍ波長の光に対してシリコンの吸収係数は、約１０５〜１０６（ｃｍ−１）であるので、空乏層の厚さ、すなわち、真性領域１５の厚さを１μｍ程度に形成しても９５％以上の十分な吸収が発生しうる。
【００５５】
これは、検出波長によって真性領域１５の厚さを変えられるので、受光素子１０を形成するにおいて、基板１１上に受光素子１０を形成しようとする位置にだけ分離層１３を形成する部分ＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｘｙｇｅｎ）方法を利用することが適当であることを示す。
【００５６】
前記第１領域１７は、真性領域１５に所定のドーパント、例えば、ホウ素またはアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）を注入させて浅く形成されたｐ＋型のドーピング領域であって、浅い拡散工程、さらに望ましくは、極度に浅い拡散工程によってｐ＋型にドーピングされることが望ましい。ここで、極度に浅い拡散工程によって形成されたドーピング領域は、浅い拡散工程によって形成されたドーピング領域に比べてさらに浅いが、その境界が特別に決まっていることではない。したがって、以下では浅い拡散工程と表現し、浅い拡散工程が極度に浅い拡散工程の意味までも含むと見なす。
【００５７】
前記第１領域１７は、正孔の移動距離を短くできるように浅い深さ、例えば、約５０ｎｍ程度の深さに形成されることが望ましい。
【００５８】
真性領域１５上の第１領域１７を形成する位置に後述するように、シリコン酸化膜よりなる複数の開口を有する制御膜２１パターンを形成し、この制御膜２１パターンの開口を通じて拡散工程を進めば、浅い第１領域１７が形成されうる。
【００５９】
ここで、５０ｎｍ程度に浅くドーピングすることは、インプランテーションによっても可能であるため、前記第１領域１７はインプランテーション工程によって形成されることもある。
【００６０】
前記第２領域１９は、前記第１領域１７と離隔されるように真性領域１５に相対的に深く形成されたｎ型、さらに望ましくは、ｎ＋ドーピング領域であって、例えば、深い拡散工程によって形成されることが望ましい。前記第２領域１９は、深く形成されるため、一般的な拡散工程を利用して形成されうる。
【００６１】
前記のように本発明による受光素子１０は、前記のように真性領域１５に第１及び第２領域１７，１９を平面状に配置した構造を有する。
【００６２】
一方、本発明による受光素子１０は、第１及び第２領域１７，１９間に逆バイアス電圧を印加し、検出信号を出力するために第１及び第２領域１７，１９上に各々第１及び第２電極２３，２５をさらに備える。
【００６３】
前記第１電極２３は、光を透過させうる透明な誘電体薄膜、例えば、ＩＴＯまたはＺｎＯよりなる誘電体電極で形成されることが望ましく、前記第２電極２５は、Ａｌのような通常の金属電極よりなりうる。
【００６４】
この時、第１電極２３は、第１領域１７と不連続的に接するようにパターニングされたことが望ましい。
【００６５】
第１電極２３を第１領域１７上に形成する時、例えば、極度に浅い接合が破壊される恐れがあるが、この場合にも第１電極２３と接していない第１領域１７部分では接合が破壊されない。
【００６６】
したがって、前記のように、第１電極２３を第１領域１７と不連続的に接するようにパターニングする場合には、第１電極２３を通常の工程によって形成できるので、量産性に優れる。
【００６７】
また、前記第１電極２３を透明な誘電体電極で形成する場合、本発明による受光素子１０を第１領域１７上に制御膜２１パターンをそのままに置く構造に形成でき、この場合、本発明による受光素子１０は、制御膜２１パターンの構造によって光学的に波長選択性を有する。
【００６８】
図２及び図４は、本発明による受光素子１０が前記第１電極２３と交互に第１領域１７と接するようにパターニングされた制御膜２１を備える例を示している。
【００６９】
前記制御膜２１パターンは、真性領域１５上の第１領域１７を形成する位置に、例えば、シリコン酸化膜を形成した後、拡散工程のための複数の開口部分をフォトリソグラフィ工程を利用してエッチングして、単一受光領域内で複数の開口が１次元または２次元に配列されたマスク構造に形成されうる。この時、前記制御膜２１パターンは、ドライ工程とウェット工程とを複合して形成される。
【００７０】
この時、第１領域１７は、前記制御膜２１パターンの開口を通じて浅い拡散工程またはインプランテーション工程によってホウ素またはリンを注入して形成される。前述したように、前記第１領域１７は、浅い拡散工程によって形成されることが望ましく、インプランテーションによって形成されることもある。
【００７１】
前記制御膜２１は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）よりなることが望ましい。
【００７２】
シリコン酸化膜よりなる前記制御膜２１パターンは、前記第１領域１７が拡散によって浅く形成されるように拡散時に間隙供給源の役割をし、外部工程条件である塩素ガスのようなハロゲン元素による空孔欠陥を調節することによって拡散深さを制御し、また逆バイアスによるトンネリングを減少させる役割をする。
【００７３】
前記シリコン酸化膜パターンは、所望の深さに浅く拡散されるように適正厚さに形成されることが望ましい。
【００７４】
拡散技術分野で公知とされたように、シリコン酸化膜の厚さが適正厚さ（数千Å）より厚いか、または低温であれば、空孔が主に拡散に影響を及ぼして深く拡散され、シリコン酸化膜が適正厚さより薄いか、または高温であれば、シリコン自己間隙が主に拡散に影響を及ぼして深く拡散される。
【００７５】
したがって、シリコン酸化膜をシリコン自己間隙及び空孔が類似した割合で発生する適正厚さに形成すれば、シリコン自己間隙と空孔とが相互結合されてドーパントの拡散を促進しなくなるので、所望の深さの浅いドーピングが可能になる。ここで、空孔及び自己間隙と関連した物理的な性質は、拡散と関連した技術分野では公知のものであるので、ここで詳細な説明は省略する。
【００７６】
前記のように、シリコン酸化膜よりなる制御膜２１は、間隙供給源の役割をし、空孔欠陥調節をする役割をして、第１領域１７を浅く拡散形成する。
【００７７】
前記のように、第１領域１７を形成する位置に複数の開口を有するシリコン酸化膜よりなる制御膜２１パターンを形成し、この制御膜２１パターンの開口を通じて拡散工程に浅い第１領域１７を形成する場合には、制御膜２１パターンの開口形状及び開口配置によって第１領域１７が１次元または２次元アレイの多様な形態に形成され、第１領域１７が形成された領域全体が本発明による受光素子１０の受光領域となる。
【００７８】
図４では、一受光領域内に第１領域１７が不連続的に複数個位置すると示されているが、このような第１領域１７の不連続性の如何は、制御膜２１パターンの開口間に位置した制御膜２１部分の幅によって左右される。
【００７９】
すなわち、制御膜２１パターンの開口を通じた拡散時、図４に示されたように、側方向拡散によって制御膜２１の下側にもドーピング領域が形成される。したがって、制御膜２１パターンの開口間の制御膜２１部分の幅を十分に狭くすれば、各開口に対応する位置に形成された第１領域１７が相互連結されることもある。
【００８０】
このような制御膜２１パターンの開口間に位置した制御膜２１部分の幅及び第１領域１７の不連続性の如何は、設計事項であって多様な変形が可能である。
【００８１】
前記のように、複数の開口を有する制御膜２１パターンを形成し、この制御膜２１パターンの開口を通じて第１領域１７を形成するので、広い範囲にわたって第１領域１７を形成することが可能である。したがって、受光領域の広さは、所望の通りに多様に変形されうる。
【００８２】
また、制御膜２１パターンの開口を通じた拡散時、図４に示されたように、制御膜２１部分の下側にも拡散領域が形成されるので、制御膜２１パターンの開口で第１領域１７と接するように第１電極２３を形成する時、極度に浅い接合が破壊されても、制御膜２１の下側に形成された拡散領域の極度に浅い接合は破壊されないので、第１電極２３を通常の工程によって形成しても本発明による受光素子１０を製造しうる。したがって、本発明による受光素子１０は、量産性に優れる。
【００８３】
図２及び図４に示されたように、第１電極２３を透明な誘電体電極に形成し、第１電極２３及び制御膜２１が第１領域１７と交互に接する構造を有すれば、制御膜２１パターンの周期によって特定波長領域の光に対する波長選択性を高め、特定波長領域の光だけを受光できる受光素子１０を実現しうる。
【００８４】
前記のように制御膜２１パターンは、浅い拡散のための間隙供給源の役割をし、光学薄膜としての役割をする。
【００８５】
また、前記制御膜２１パターンは、接合破壊を減少させる役割もする。
【００８６】
すなわち、制御膜２１パターン及び誘電体よりなる第１電極２３がマルチ構造をなせば、第１電極２３をなす誘電体電極は、シート抵抗を有し、電流を拡散させる電極の役割をし、この電流が制御膜２１、すなわち、シリコン酸化膜に接すれば、誘電体を中心にＮ電極、すなわち、第２電極２５と高誘電率を有する物質とが挿入された平行板蓄電器のようになる。
【００８７】
したがって、本発明による受光素子１０のように、第１電極２３及び制御膜２１が第１領域１７と交互に接する構造に形成されれば、一般的なシリコン基板１１に電極が付いている場合に比べて、キャパシタンスが増加し、極度に浅い接合内で強い逆バイアスによるトンネリング暗電流を減少させて接合の破壊を防止しうる。また、大きい電場が加えられても、これに対する耐電圧容量を増加させる役割をする。
【００８８】
例えば、シリコン酸化膜及び誘電体電極よりなる部分にかかる電場は、誘電体電極だけよりなる部分より減る。第１領域１７、すなわち、浅いＰ接合は、ハイドーピングされているので、誘電体電極だけよりなる部分は、逆バイアス電圧によって容易にトンネリング、すなわち、暗電流が発生し、電気泳動が発生することがある。アルミニウム電極の場合、明確なスパイクが発生する。
【００８９】
しかし、シリコン酸化膜及び誘電体電極よりなる部分では、誘電体電極だけよりなる部分より電場が減るので、シリコン酸化膜が逆バイアス電圧によるトンネリングを防止する役割をし、一部の静電荷を蓄積することによって全体的な電場分布の均一度を調節する。
【００９０】
ここで、図２及び図４では、本発明による受光素子１０が光を透過させうる誘電体電極よりなる第１電極２３及び制御膜２１が第１領域１７と交互に接する構造に形成された例を示している。本発明による受光素子１０は、制御膜２１が除去された構造に形成されることもあるが、この場合には第１電極２３は、第１領域１７と不連続的に接するように形成し、本発明による受光素子１０の外側で第１電極２３パターンが相互連結されるように形成すれば良い。
【００９１】
本発明による受光素子１０には、有効受光領域以外の領域でも真性領域１５を覆い囲むようにシリコン酸化膜２７が形成されたことが望ましい。このように真性領域１５を覆い囲むようにシリコン酸化膜２７を形成する場合、真性領域１５の露出を防止して、暗電流の発生を抑制しうる。暗電流の発生抑制のために形成されるシリコン酸化膜２７は、制御膜２１と同時に形成されるか、または別途の工程を通じて形成されることもある。
【００９２】
本発明による受光素子１０は、図２及び図３に示されたように、複数の受光領域１０ａ，１０ｂを備える構造に形成されうる。この時、受光領域１０ａ，１０ｂ間にはその受光領域１０ａ，１０ｂを相互絶縁するために孤立領域２９が形成されることが望ましい。
【００９３】
前記孤立領域２９は、分離層１３と接触するように形成されている。前記孤立領域２９は、絶縁膜とポリシリコンとよりなりうる。前記孤立領域２９は、受光領域１０ａ，１０ｂ間を電気的に分離するために、後述する図８Ａ及び図８Ｂに示されたように、まずシリコン酸化膜、すなわち、絶縁膜をトレンチに形成し、トレンチの空いている空間にポリシリコンを充填する構造に形成されうる。
【００９４】
図２及び図３では、本発明による受光素子１０が２つの受光領域１０ａ，１０ｂを備える構造に形成された例を示すが、これは例示に過ぎず、本発明による受光素子１０を３つ以上の受光領域を備える構造や単一受光領域を備える構造に形成することもある。
【００９５】
前記のような本発明による受光素子１０によれば、第２領域１９に接触された第２電極２５、すなわち、Ｎ層に接触されたアルミニウム電極に＋電圧を加え、第１領域１７に接触された第１電極２３、すなわち、Ｐ層と接触された誘電体電極膜に−電圧を加えた状態で光が入射されれば、光は真性領域１５から吸収されて電子正孔対を発生させ、加えられた逆バイアス電圧によって発生した電子は、＋極である第２電極２５側に加速し、正孔は−極である第１電極２３側に加速して消去される。
【００９６】
また、本発明による受光素子１０は、相互反対型（ｐ型またはｎ型）にドーピングされた第１及び第２領域１７，１９が平面状に配置されており、第１及び第２領域１７，１９上に各々第１及び第２電極２３，２５が形成されており、浅いドーピング領域と同じ面に対抗電極を有し、電子及び正孔を対角線で消去させる構造である。
【００９７】
このような本発明による受光素子１０によれば、ｐ＋ドーピング領域である第１領域１７の厚さが薄いため、第１及び第２電極２３，２５に逆バイアス電圧の印加時にほぼ水平方向の電場によって、正孔は第１電極２３まで短い距離を移動し、電子は深くドーピングされた第２領域１９上に形成された第２電極２５まで比較的長い距離を移動する。したがって、正孔と電子間の移動度の差による反応の遅延が少なくなって、高速応答速度を実現しうる。
【００９８】
また、前記のような本発明の受光素子１０によれば、ｐ領域、すなわち、第１領域１７の厚さが一般的な受光素子に比べて薄いため、ほとんどの光が真性領域１５で吸収され、真性領域１５が電気的にシリコン酸化膜によって外部と完全に孤立されているので、側面の表面再結合の暗電流を低減させ、暗電流がほとんど発生しない。
【００９９】
また、第１電極２３を第１領域１７上に形成するのに極度に浅い接合破壊を考慮するのが不要であるので、電極の製作条件に特別な制約がない。
【０１００】
また、本発明による受光素子１０は、誘電体物質よりなる第１電極２３とシリコン酸化膜よりなる制御膜２１とが第１領域１７と交互に接する構造であるので、波長選択性を有し、過度な逆バイアスの集中を緩和させうる。
【０１０１】
以下、図２ないし図４に示された本発明の一実施形態による受光素子１０の場合を例として挙げて、本発明による受光素子１０の製造方法を説明する。以下では、複数の受光領域１０ａ，１０ｂを有する受光素子１０の製造方法の例を説明する。
【０１０２】
まず、図５を参照すれば、シリコンに基づいた基板１１、例えば、ｎ型またはｐ型のシリコン基板１１を準備する。前記基板１１としては、通常のシリコン光学ベンチ用ウェーハを使用しうる。代案として、前記基板１１としては一般的なＩＣ形成用シリコンウェーハを使用することもある。
【０１０３】
その後、図６に示されたように、このシリコン基板１１の表面上の受光素子１０を構成する位置にだけ領域分離のためにＯ２をインプランテーションして電気的な絶縁を提供する分離層１３を形成する。前記基板１１を本発明による受光素子１０を含む光電子集積回路用ベースとして使用するか、または本発明による受光素子１０を複数の分割構造に形成しようとする場合には、基板１１の表面に前記分離層１３を形成する必要がある。もちろん、本発明による受光素子１０が単一受光領域を備える構造に形成される場合に、この分離層１３を形成する段階は省略されうる。
【０１０４】
次いで、図７に示されたように、前記基板１１と同一または類似したシリコンに基づいた物質、例えば、シリコンを再成長して真性領域１５を形成する。この時、真性領域１５は、受光しようとする光の波長を考慮し、格子不整合が発生しないように適正厚さに形成する。
【０１０５】
次いで、図８Ａに示されたように、真性領域１５の孤立領域２９を形成する位置にトレンチ２９’を形成した後、図８Ｂに示されたように、受光領域１０ａ，１０ｂを形成しようとする真性領域１５の上面を含んで真性領域１５を覆い囲むようにシリコン酸化膜２７を形成する。シリコン酸化膜２７は、乾式酸化工程によって形成されることが望ましい。もちろん、シリコン酸化膜２７は、第２領域１９を形成する位置には形成されない。
【０１０６】
次いで、図９に示されたように、シリコン酸化膜２７が形成されたトレンチ２９’の空いている空間にポリシリコンを充填して複数の受光領域１０ａ，１０ｂを相互電気的に絶縁するための孤立領域２９を分離層１３と接触するように形成する。この時、孤立領域２９は、シリコン酸化膜よりなる絶縁膜とポリシリコンとで形成される。
【０１０７】
その後、図１０に示されたように、一般的なＮタイプ拡散工程を進んで第２領域１９を形成する。第２領域１９は、深く形成され、ｎ＋型にドーピングされたことが望ましい。
【０１０８】
次いで、図１１に示されたように、受光領域１０ａ，１０ｂを形成しようとする位置に複数の開口ａをホログラフィ工程を利用して加工し、制御膜２１パターンを形成する。
【０１０９】
次いで、図１２に示されたように、制御膜２１パターンの開口を通じて、例えば、ホウ素を拡散させれば、ｐ＋型にドーピングされた浅い第１領域１７が形成される。この時、制御膜２１をシリコン酸化膜で形成すれば、浅い拡散工程、さらに望ましくは、極度に浅い拡散工程が進められて、第１領域１７は、浅く形成される。
【０１１０】
一受光領域内で、制御膜２１パターンには複数の開口が形成されているので、一受光領域内には複数の第１領域１７が位置する。したがって、所望の受光領域の広さによって第１領域１７の数は変わる。また、開口間に位置した制御膜２１部分の幅を適切にすれば、各開口を通じて形成された第１領域１７が相互連結されることもある。
【０１１１】
次いで、図１３に示されたように、制御膜２１パターンの開口部分で第１領域１７と接触するように誘電体物質で第１電極２３を形成し、第２領域１９上に金属、例えば、アルミニウムで第２電極２５を形成する。前記制御膜２１パターンは、第１電極２３を形成するのにマスクとしての役割をする。第１電極２３は、光を透過させうる誘電体電極で形成される。
【０１１２】
この時、前述したように、第１電極２３は、通常の工程によって形成しても良いので、量産性に優れる。
【０１１３】
図１３に示されたように、制御膜２１と光を透過させうる第１電極２３とが交互に第１領域１７と接するマルチ構造に形成すれば、本発明による受光素子１０は、制御膜２１パターンの光学薄膜としての機能によって波長選択性を有し、これにより特定波長領域の光だけを受光しうる。本発明による受光素子１０が特定波長の光だけを受光可能にすれば、制御膜２１パターンをその特定波長に適した周期に形成し、真性領域１５をその特定波長に対して十分に吸収される厚さに形成すればよい。したがって、制御膜２１パターンの周期及び真性領域１５の厚さは、所望の通りに選択される。
【０１１４】
ここで、第１電極２３を形成した後に制御膜２１パターンは除去されることもある。もちろん、このように制御膜２１パターンを除去する場合には、第１領域１７と接するように形成された第１電極２３パターンが受光領域１０ａ，１０ｂの外周で相互連結されるように形成すればよい。
【０１１５】
以上では、本発明による受光素子１０の製造工程を例を挙げて説明したが、このような製造工程は、本発明の技術的思想の範囲内で多様な変形が可能である。
【０１１６】
前述したような本発明による受光素子１０において、基板１１は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び一つ以上の受光素子を備える多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つのためのベースとして使用されうる。
【０１１７】
また、本発明による受光素子１０を適用した光電子集積回路は、光通信用受光素子、光ピックアップ用受光素子、半導体レーザ及び受光素子が一体化した光通信用光モジュール、光ピックアップ用光モジュール、その他の受光素子を備える多様な光学ベンチ及び単一受光素子を備えるか、または複数の受光素子が１次元または２次元アレイに配置された多様な光電子集積回路のうち少なくとも何れか一つでありうる。
【０１１８】
図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すれば、光通信用受光素子５０，７０は、光信号を受信するためのものであって、本発明による受光素子１０を１つまたは複数個備えた構造を有しうる。図１４Ｂに示したように、本発明による受光素子１０を複数個備える構造である場合、単一基板１１に複数の受光素子１０がアレイに配置される。図１４Ｂは、単一基板１１に複数の受光素子１０が一次元に配置された例を示すが、使用目的によって受光素子１０の数及び配置は変わりうる。この時、基板１１と各受光素子１０の真性領域１５間には電気的な絶縁のための前記分離層１３が位置し、受光素子１０間は相互離隔されるか、または前記孤立領域２９が形成される。図１４Ｂでは、基板１１上の複数の受光素子１０を形成する位置に分離層１３を形成し、受光素子１０間は離隔されるように形成した例を示す。
【０１１９】
図１４Ａは、光通信用受光素子として使われる代わりに、単一受光素子を備える他の用途の光電子集積回路として使われることもある。また、図１４Ｂは、光通信用受光素子として使われる代わりに、１次元または２次元に配列された複数の受光素子を備える他の用途の光電子集積回路として使われることもある。
【０１２０】
光ピックアップ用受光素子は、本発明による受光素子１０を図１に例示したような複数の受光領域を備える構造に形成すればよい。光ピックアップ用受光素子は、光ディスクに記録されている情報の再生及び／またはサーボ具現のための誤差信号検出に使われる。
【０１２１】
本発明による光電子集積回路の一例としての光モジュールは、光源としての半導体レーザと本発明による受光素子１０とが単一パッケージ内に設けられたものであって、光通信用光モジュールは、光信号の送信及び受信機能をする。光ピックアップ用光モジュールは、光を光ディスク上に照射し、光ディスクから反射された光を受光する。
【０１２２】
前記光通信用光モジュール及び光ピックアップ用光モジュールは、本発明による受光素子１０の基板１１をベースとして使用してＳｉＯＢ形態に設けられうる。
【０１２３】
図１５は、光学ベンチ１００の一例を示す。図１５で、４分割受光素子１１０は、本発明による受光素子１０が２×２に配置された４つの受光領域を備える構造に形成したものである。半導体レーザ１２０としてエッジ発光レーザダイオードを備える場合には、図１６に示されたように、その側面に出射されるレーザ光を反射させて垂直方向に進ませるように、半導体レーザ１２０の載置部の周辺でベース１０１に約４５°傾いてカッティングされた反射面１３０を形成することが望ましい。
【０１２４】
図１５では、光学ベンチ１００に４分割受光素子１１０を備え、光学ベンチ１００を光ピックアップ用光モジュールとして使用する例を示す。受光素子１００を単一受光領域を有する構造に形成するか、または図１４Ｂを参照として説明したように、複数の受光素子をアレイに配置し、これに対応するように半導体レーザ１２０をアレイに配置し、光学ベンチを光通信用光モジュールとして使用するように形成することも可能である。
【０１２５】
図１７を参照すれば、光電子集積回路の他の実施形態として、本発明による光電子集積回路２００は、本発明による受光素子１０を２次元アレイに配列した構造に形成されることもある。
【０１２６】
このように本発明による受光素子１０を２次元アレイに配列した構造の光電子集積回路２００は、例えば、固体撮像素子のような撮像素子として使用されうる。この時、本発明による受光素子１０は、波長選択性を有するので、例えば、１画素当り本発明による受光素子１０を３つ配置し、各画素に位置した３つの受光素子１０が各々、例えば、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）を選択して受光すれば、カラー画像を撮影できる光電子集積回路を構成しうる。
【０１２７】
もちろん、本発明による受光素子１０の波長選択性をさらに緩慢に形成して、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂを含む可視光領域の光を受光できるように形成された本発明による受光素子１０を２次元アレイ構造に配置し、この２次元アレイ構造の光電子集積回路の前端にカラーフィルターを位置させることによってもカラー画像を撮影しうる。
【０１２８】
以上、本発明による受光素子１０を含む光電子集積回路の一部実施形態を説明したが、それ以外にも多様な実施形態が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明による受光素子は、高速応答速度要求及びノイズ低減要求を十分に満足できるので、高速の応答速度を要求する多様な光学システムに使用できる。また、本発明による受光素子は、集積化を高めなければならないＰＤＩＣのような各種素子に適用して一体形に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】光ピックアップ用４分割光検出器を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による受光素子の断面図である。
【図３】図２に示された本発明による受光素子の平面図である。
【図４】図２の主要部分の拡大図である。
【図５】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図６】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図７】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図８Ａ】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図８Ｂ】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図９】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図１０】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図１１】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図１２】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図１３】本発明による受光素子の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
【図１４Ａ】本発明による受光素子を適用した光通信用受光素子の一実施形態を概略的に示す図面である。
【図１４Ｂ】本発明による受光素子を適用した光通信用受光素子の他の実施形態を概略的に示す図である。
【図１５】本発明による受光素子を適用した光学ベンチの一実施形態を示す図である。
【図１６】図１５の概略的な側断面図である。
【図１７】本発明による受光素子を２次元アレイに配列した構造の光電子集積回路の実施形態を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０    受光素子
１０ａ，１０ｂ    受光領域
１１    基板
１３    分離層
１５    真性領域
１７    第１領域
１９    第２領域
２１    制御膜
２３    第１電極
２５    第２電極
２７    シリコン酸化膜
２９    孤立領域
【図１】
2004260181.tif 000004
【図２】
2004260181.tif 000005
【図３】
2004260181.tif 000006
【図４】
2004260181.tif 000007
【図５】
2004260181.tif 000008
【図６】
2004260181.tif 000009
【図７】
2004260181.tif 000010
【図８Ａ】
2004260181.tif 000011
【図８Ｂ】
2004260181.tif 000012
【図９】
2004260181.tif 000013
【図１０】
2004260181.tif 000014
【図１１】
2004260181.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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