(57)【要約】【課題】本発明は、微小開口から近接場光を発生しながら光検出動作を行うことができ、第一導電型の半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となると共に、光検出器の高速動作を妨げない近接場光プローブを提供することを目的とする。【解決手段】第一導電型の半導体層（１）及び第二導電型の不純物拡散層（２）を含む光検出器に微小開口（３）を有する貫通孔（４）を設けた、本発明の近接場光プローブは、第一導電型の半導体層（１）に、貫通孔（４）の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域（５）を設けた。【選択図】　　　　図１
2004028853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型の半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた近接場光プローブにおいて、
前記第一導電型の半導体層に、前記貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことを特徴とする近接場光プローブ。
【請求項２】
第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含むＰＮ型光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた近接場光プローブにおいて、
前記第一導電型の高濃度不純物半導体層及び第一導電型の低濃度不純物半導体層に、前記貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことを特徴とする近接場光プローブ。
【請求項３】
第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた近接場光プローブにおいて、
前記第一導電型の低濃度不純物半導体層に、前記貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことを特徴とする近接場光プローブ。
【請求項４】
前記貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域は、前記光検出器を構成する前記第二導電型の不純物拡散層と分離されている請求項１〜３のいずれかに記載の近接場光プローブ。
【請求項５】
第一導電型の高濃度不純物層、第一導電型の低濃度不純物層及び第二導電型の不純物拡散層を含む半導体光検出器に、微小開口を有する貫通孔を設けた近接場光プローブにおいて、
前記第一導電型の高濃度不純物層に、前記貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことを特徴とする近接場光プローブ。
【請求項６】
前記貫通孔の内周に沿って、前記第二導電型の不純物拡散領域上に、電気絶縁層、導電体層を順に積層した請求項１〜５のいずれかに記載の近接場光プローブ。
【請求項７】
前記導電体層を、前記電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して前記貫通孔の内周に沿って設けられた前記第二導電型の不純物拡散領域に電気的に接続した請求項６に記載の近接場光プローブ。
【請求項８】
前記貫通孔の内周に沿って設けられた前記第二導電型の不純物拡散領域を、前記貫通孔の周内で複数に分割した請求項１〜６のいずれかに記載の近接場光プローブ。
【請求項９】
前記貫通孔の内周に沿って設けられた前記第二導電型の不純物拡散領域及び当該第二導電型の不純物拡散領域と前記電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して電気的に接続される前記導電体層を、前記貫通孔の周内で複数に分割した請求項７に記載の近接場光プローブ。
【請求項１０】
前記第二導電型の不純物拡散層と前記貫通孔の内周に沿って設けられた前記第二導電型の不純物拡散領域との間に、第一導電型の高濃度不純物拡散領域を形成した請求項４〜９のいずれかに記載の近接場光プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は近接場光プローブに関し、詳細には光により情報を記録、再生または消去する光ディスク、光カード、光テープ等の光メモリに応用される近接場光プローブに係り、特に近接場光を発生させ、また検出するための近接場光プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在実用化されている光メモリでは、レーザー光を回折限界にまで集光したレーザースポットを記録媒体へ照射し、このとき記録層に熱的・磁気的変調を与えることによって情報の記録を行い、一方記録ビットによって変調される反射光強度を検出することで情報の再生を行っている。このような情報記録手段は、記録媒体上の記録密度がレーザー波長でほぼ決定されてしまい、近年のコンピュータ等、種々の情報機器を取り巻く情報量の増大に対応していくためには回折限界を超えるような記録密度を達成する大容量光メモリが要求されている。そこで、このような次世代の大容量光メモリとして有望視されているものとして、近接場光を用いて情報の記録、再生または消去を行う光メモリが提案されており、その一例としては以下のようなものがある。
【０００３】
（１）文献“「近接場光学とその光メモリへの応用」電子情報通信学会論文誌Ｃ−１　　Ｖｏｌ．Ｊ８１−Ｃ−１　　Ｎｏ．３　　ｐｐ．１１９−１２６　　１９９８年３月”（以下従来例１と称す）には、半導体平面プロセス技術を用いてシリコン基板上に２次元微小開口列を作り、上面から照射した光によって微小開口に近接場光を発生させるデバイスが提案されている。また、光検出器アレーとの集積化の可能性が示唆されている。
【０００４】
（２）特開平９−１９８８３０号公報（以下従来例２と称す）には、近接場光を用いた高密度記録装置において、近接場を記録媒体の近傍で安定して発生させることを課題として、微小開口を有する円錐形の貫通穴を設けたスライダーにより、高密度記録を行うことが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例１，２に記載されているように、開口と半導体光検出器（フォトダイオード；ＰＤ）を集積して組み合わせようとすると、例えば一般的なＰＩＮフォトダイオードに貫通孔及び微小開口を形成した、従来の近接場光プローブの構成の断面図である図７のような近接場光プローブが考えられる。図７に示す近接場光プローブでは、第二導電型の不純物導入領域７１に接続する電極を、第一導電型の半導体層７２，７３と同一の側（基板裏面）へ引き出すことが難しい。
【０００６】
また、貫通孔７４の内周に沿って第二導電型の不純物拡散領域７１を設けることで受光素子構造を形成する場合、所謂ＰＩＮ型ではなく、ＰＮ型になる部分が有ると接合容量が増大し、光検出器の高速動作（周波数応答性）を妨げてしまう。
【０００７】
更に、この近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分と貫通孔７４の斜面に入射した光を受光する貫通孔７４の内周に沿って設けた受光素子構造とが、第二導電型の不純物拡散層と第二導電型の不純物拡散領域の双方が接続した形状で形成されたり、空乏層あるいは反転層により接続されて一体化してしまうと、双方の光検出信号を分離できなかったり、各々の機能を互いに干渉してしまうという問題がある。
【０００８】
また、近接場光を効率よく発生させるための金属等の反射層を貫通孔７４の内周に設けようとすると、貫通孔７４の内周に沿って設けた光検出器をショートさせる等、動作に影響を与えてしまう恐れがある。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、微小開口から近接場光を発生しながら光検出動作を行うことができ、第一導電型の半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となると共に、光検出器の高速動作を妨げない近接場光プローブを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、第一導電型の半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、本発明の近接場光プローブは、第一導電型の半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、第二導電型の不純物導入領域を通じて、第二導電型の半導体層から貫通孔の内周に沿って、第一導電型の半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となる。
【００１１】
また、第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含むＰＮ型光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の高濃度不純物半導体層及び第一導電型の低濃度不純物半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、第二導電型の不純物導入領域を通じて、第二導電型の不純物拡散層から貫通孔の内周に沿って、第一導電型の高濃度不純物半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となる。
【００１２】
更に、第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の低濃度不純物半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、受光素子構造として所謂ＰＩＮ型を保つことで、光検出器の高速動作（周波数応答性）を妨げないようにすることができる。
【００１３】
また、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域は、第二導電型の不純物拡散層とは分離されていることにより、本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層に略相当部分と、本近接場光プローブに入射された光の内、貫通孔の斜面で受光される部分である第二導電型の不純物拡散領域に略相当部分とを分離することができ、前者は本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を高精度かつ周波数応答性よく受光することができるとともに、後者を入射光量のモニタとして用いてこれを光源側にフィードバックすることにより近接場光発生の安定性を高めることができる。
【００１４】
更に、第一導電型の高濃度不純物層、第一導電型の低濃度不純物層及び第二導電型の不純物拡散層を含む半導体光検出器に、微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の高濃度不純物層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層に略相当部分を微小開口の直近まで形成することができるので、この部分の受光感度を向上させることができる。
【００１５】
また、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域上に、電気絶縁層、導電体層を順に積層したことにより、近接場光を効率よく発生させるための金属等の反射層を、光検出器の動作に影響を与えないように電気的に絶縁させて形成することができる。
【００１６】
更に、導電体層を、電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域に電気的に接続したことにより、近接場光を効率よく発生させるための金属等の反射層を、第二導電型の不純物拡散領域が形成する受光素子の一方の電極としても用いることができるようになる。
【００１７】
また、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域を、貫通孔の周内で複数に分割したことにより、本近接場光プローブに入射する光ビームの内、貫通孔の斜面に照射されるビーム周辺の部分を分割した各方向に個別に受光することができ、これら各方向別の光強度を比較することで、入射光ビームの位置や角度の調整に用いることができるようになる。
【００１８】
更に、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域及び第二導電型の不純物拡散領域と電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して電気的に接続される導電体層を、貫通孔の周内で複数に分割したことにより、各受光素子の一方側の電極を、各々の受光素子に対応させて引き出すことが可能になる。
【００１９】
また、第二導電型の不純物拡散層と貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域との間に、第一導電型の高濃度不純物拡散領域を形成したことにより、第二導電型の不純物拡散層と貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域の双方が形成する受光素子が空乏層あるいは反転層により接続され一体化してしまって各々の機能の妨げになることを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第一導電型の半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、本発明の近接場光プローブは、第一導電型の半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けた。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。本実施例はＰＮ型フォトダイオードを用いており、第一導電型の半導体層１及び第二導電型の不純物拡散層２は、上記ＰＩＮ型フォトダイオードの第一導電型の高濃度不純物層及び第二導電型の不純物導入領域の具体例に準じて形成することができる。上述のような半導体光検出器に、微小開口３を有する貫通孔４を設け、第一導電型の半導体層１に、貫通孔４の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域５を設けている。基板を兼ねた第一導電型の半導体層１の裏面、つまり微小開口３と反対側の面側には、第一導電型の半導体層１に接続する電極６、及び第二導電型の不純物拡散領域５を介して最終的には第二導電型の不純物拡散層２に接続する電極７が同一面内から形成されており、所謂フリップチップ接続法等により容易に配線を行うことが可能である。更に本実施例では、貫通孔４の内周に沿って、電気絶縁層である誘電体膜８、導電体層である金属膜９を、この順に積層している。
【００２２】
なお、誘電体膜８は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムその他の誘電体を蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等により堆積させ、あるいは第一導電型の半導体層１や第二導電型の不純物拡散領域５等の半導体層を熱酸化やプラズマ酸化して形成する。また、金属膜９は、貫通孔４の内周における光の反射率を上げることで、近接場光を効率よく発生させるために、金、銀、アルミニウム、クロム、その他の金属またはそれらを含む合金を用いることができる。この金属膜９は、誘電体膜８により、第一導電型の半導体層１、第二導電型の不純物拡散層２や第二導電型の不純物拡散領域５等とは電気的に絶縁されており、光検出器の動作に悪影響を与えないようになっている。第一導電型の高濃度不純物層としては、例えば、アンチモンを高濃度にドープした抵抗率０．０１Ωｃｍ程度のシリコン基板、第一導電型の低濃度不純物層としてリンをドープした抵抗率１００Ωｃｍ程度以上のシリコンエピタキシャル層、第二導電型の不純物拡散層としてボロン等ｐ型ドーパントを上記第一導電型の低濃度不純物層に拡散させたものが考えられる。この場合、ｐ＋ｎ−ｎ＋型となるが、導電型を逆にしたｎ＋ｐ−ｐ＋型も可能である。以下の説明においては、特に図示しない場合には、第一導電型の高濃度不純物層及び第二導電型の不純物導入領域には、各々配線が接続し光検出回路へ導電路が形成される。また、貫通孔の形成方法としては、公知文献に記載のように、シリコン結晶の面方位を利用した異方性エッチングを用いる方法や、一般的なウエットあるいはドライのエッチングによる方法を用いることができる。貫通孔の内周に沿って設ける第二導電型の不純物拡散領域は、第二導電型の不純物拡散層と同様に、リン、ヒ素、あるいはボロン等を拡散させて形成する。以下の実施例を含めて、１つの貫通孔を図示して説明するが、複数の貫通孔を設けた微小開口アレーの場合も同様である。
【００２３】
図２は本発明の第２の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。図７のようなＰＩＮ型フォトダイオードを用いた近接場光プローブの第一導電型の高濃度不純物半導体層１０及び第一導電型の低濃度不純物半導体層１１に、貫通孔１２の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域１３を、第二導電型の不純物拡散層１４とは分離されるように設けている。この場合、第二導電型の不純物拡散領域１３は、第二導電型の不純物拡散層１４とは別の受光素子を構成し、電極１５が接続され、本実施例の近接場光プローブに入射された光の内、貫通孔１２の斜面で受光される光を検出することができる。これを光源側にフィードバックして発光強度を制御することにより、近接場光の発生強度の安定性を高めることができる。一方、これとは分離された、本実施例の近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層１４に略相当する部分では、高精度かつ周波数応答性よく受光することができる。
【００２４】
図３は本発明の第３の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。図７のようなＰＩＮ型フォトダイオードを用いた近接場光プローブの第一導電型の低濃度不純物半導体層１８に、貫通孔１９の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域２０を、第二導電型の不純物拡散層２１とは分離されるように設けている。この場合、第二導電型の不純物拡散領域２０は、第二導電型の不純物拡散層２１とは別の受光素子を構成し、かつ第一導電型の低濃度不純物半導体層１８に対応する部分にだけ形成されているので、ここにおいてもＰＩＮ型が成立し、本実施例の近接場光プローブに入射された光の内、貫通孔１９の斜面で受光される光を高速、つまり高い周波数特性で検出することができる。これを光源側にフィードバックして発光強度を制御することにより、近接場光の発生強度の安定性を高めることができ、これとは分離された、本実施例の近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層２０に略相当する部分では、高精度かつ周波数応答性よく受光することができる点は第２の実施例と同様である。
【００２５】
図４は本発明の第４の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。図７のようなＰＩＮ型フォトダイオードを用いた近接場光プローブの第一導電型の高濃度不純物半導体層２３に、貫通孔２４の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域２５を設けている。この場合、第二導電型の不純物拡散領域２５は、第二導電型の不純物拡散層２６とは別の受光素子を構成し、かつ第一導電型の高濃度不純物半導体層２３に対応する部分にだけ形成されているので、ＰＮ型フォトダイオードが形成され、周波数特性では第３の実施例の場合に比べて高速応答性が低下するが、本実施例の近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層２６に略相当する部分との分離を確実にすることができ、基板裏面側への配線の取り出しも容易になる他に、本実施例の近接場光プローブに入射された光の内、貫通孔斜面で受光される光の検出を貫通孔２４の大口径部分で広く受光でき、検出感度を増すことができる。また、本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層２６に略相当する部分を微小開口２７の直近まで形成することができるので、この部分の受光感度や精度を向上させることができる。
【００２６】
図５は本発明の第５の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す平面図である。同図において、第二導電型の不純物拡散領域２９〜３２及びこれらに電気的に接続される導電体層３３〜３６を、貫通孔３７の周内で、４分割したものである。第二導電型の不純物拡散領域２９〜３２を貫通孔３７の周内で分割した構造に、さらにこれらに電気的に接続される導電体層３３〜３６を各々対応させて設けたものであり、第二導電型の不純物拡散領域２９〜３２と導電体層３３〜３６の間には、電気絶縁層を設けてもよい。この場合は、それら第二導電型の不純物拡散領域２９〜３２と導電体層３３〜３６の間は、図示しない、電気絶縁層の一部分に設けた開口部において、電気的に接続される。本実施例の場合、第二導電型の不純物拡散領域と導電体層は、直接積層されて接続されており、導電体層のあらゆる部分が上記開口部に相当すると見なせる。
【００２７】
このような構造にすることで、分割された各受光素子の出力の合計が、入射する光量に対応するので、その制御が可能になる他、各受光素子間の受光光量を比較することで、入射光ビームの位置合わせが可能になる。例えば、４分割の受光素子で、合計の光量を最大にしつつ、回転対称位置にある２対の受光素子の受光光量の差を零にするように位置合わせすることで、平面内の２軸の位置合わせが完了する。勿論、分割の仕方は４つに限らず、またその配分も、用途に応じて最適なものを選ぶことができる。また、図５において導電体層３３〜３６である金属膜は、第二導電型の不純物拡散領域２９〜３２とほぼ同形状、同サイズで図示しており、近接場光を効率よく発生させるための反射層として機能するが、第二導電型の不純物拡散領域の露出領域を拡大して受光感度を増大するために、一部分のみに形成することも可能である。ただし、本図の場合であっても、導電体層３３〜３６である金属膜が第２の実施例で挙げたような材料を用いて薄膜に形成された場合、理想金属と異なり、それらの膜の裏側にも光の電界成分は到達し、結果として受光素子による光の検出は可能である。
【００２８】
図６は本発明の第６の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。同図において、第一導電型の高濃度不純物半導体層４１、第一導電型の低濃度不純物半導体層４２及び第二導電型の不純物拡散層４３からなる所謂ＰＮ型光検出器に、微小開口４４を有する貫通孔４５を設けるとともに、第一導電型の高濃度不純物半導体層４１及び第一導電型の低濃度不純物半導体層４２に、貫通孔４５の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域４５を設け、更に貫通孔４５の内周に沿って、電気絶縁層である誘電体膜４６、導電体層である金属膜４７を、この順に積層するとともに、金属膜４７を、誘電体膜４６の一部分に設けた開口部４８を介して第二導電型の不純物拡散領域４５に電気的に接続している。これらは、第５の実施例の構成のように、貫通孔４５の周内で複数に分割してもよい。また、誘電体膜４６は、貫通孔４５表面以外の部分に形成されてもよい。加えて、第二導電型の不純物拡散層４３と第二導電型の不純物拡散領域４５との間に、第一導電型の高濃度不純物拡散領域４９を形成したので、第二導電型の不純物拡散層４３と第二導電型の不純物拡散領域４５の双方が、空乏層あるいは反転層の成長により実質的にひとつながりのものとして接続され、各々が形成する受光素子が一体化してしまってそれぞれの機能を独立に発揮することができなくなってしまうことを防ぐことができる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、第一導電型の半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、本発明の近接場光プローブは、第一導電型の半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、第二導電型の不純物導入領域を通じて、第二導電型の半導体層から貫通孔の内周に沿って、第一導電型の半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となる。
【００３１】
また、第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含むＰＮ型光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の高濃度不純物半導体層及び第一導電型の低濃度不純物半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、第二導電型の不純物導入領域を通じて、第二導電型の不純物拡散層から貫通孔の内周に沿って、第一導電型の高濃度不純物半導体層と同一の側である基板裏面へ電気的な接続が可能となる。
【００３２】
更に、第一導電型の高濃度不純物半導体層、第一導電型の低濃度不純物半導体層及び第二導電型の不純物拡散層を含む光検出器に微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の低濃度不純物半導体層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、受光素子構造として所謂ＰＩＮ型を保つことで、光検出器の高速動作（周波数応答性）を妨げないようにすることができる。
【００３３】
また、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域は、第二導電型の不純物拡散層とは分離されていることにより、本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層に略相当部分と、本近接場光プローブに入射された光の内、貫通孔の斜面で受光される部分である第二導電型の不純物拡散領域に略相当部分とを分離することができ、前者は本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を高精度かつ周波数応答性よく受光することができるとともに、後者を入射光量のモニタとして用いてこれを光源側にフィードバックすることにより近接場光発生の安定性を高めることができる。
【００３４】
更に、第一導電型の高濃度不純物層、第一導電型の低濃度不純物層及び第二導電型の不純物拡散層を含む半導体光検出器に、微小開口を有する貫通孔を設けた、別の発明の近接場光プローブは、第一導電型の高濃度不純物層に、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域を設けたことに特徴がある。よって、本近接場光プローブから発生した近接場光に起因する反射光等を受光する部分である第二導電型の不純物拡散層に略相当部分を微小開口の直近まで形成することができるので、この部分の受光感度を向上させることができる。
【００３５】
また、貫通孔の内周に沿って、第二導電型の不純物拡散領域上に、電気絶縁層、導電体層を順に積層したことにより、近接場光を効率よく発生させるための金属等の反射層を、光検出器の動作に影響を与えないように電気的に絶縁させて形成することができる。
【００３６】
更に、導電体層を、電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して第二導電型の不純物拡散領域に電気的に接続したことにより、近接場光を効率よく発生させるための金属等の反射層を、第二導電型の不純物拡散領域が形成する受光素子の一方の電極としても用いることができるようになる。
【００３７】
また、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域を、貫通孔の周内で複数に分割したことにより、本近接場光プローブに入射する光ビームの内、貫通孔の斜面に照射されるビーム周辺の部分を分割した各方向に個別に受光することができ、これら各方向別の光強度を比較することで、入射光ビームの位置や角度の調整に用いることができるようになる。
【００３８】
更に、貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域及び当該第二導電型の不純物拡散領域と電気絶縁層の一部分に設けた開口部を介して電気的に接続される導電体層を、貫通孔の周内で複数に分割したことにより、各受光素子の一方側の電極を、各々の受光素子に対応させて引き出すことが可能になる。
【００３９】
また、第二導電型の不純物拡散層と貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域との間に、第一導電型の高濃度不純物拡散領域を形成したことにより、第二導電型の不純物拡散層と貫通孔の内周に沿って設けられた第二導電型の不純物拡散領域の双方が形成する受光素子が空乏層あるいは反転層により接続され一体化してしまって各々の機能の妨げになることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第６の実施例に係る近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【図７】従来の近接場光プローブの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１；第一導電型の半導体層、２；第二導電型の不純物拡散層、
３；微小開口、４；貫通孔４、５；第二導電型の不純物拡散領域、
６，７；電極、８；誘電体膜、９；金属膜９
【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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