(57)【要約】【課題】双方向光通信モジュールにおいて、光源であるレーザからの迷光を遮蔽し、光クロストークを大幅に低減できる受光用半導体装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置は、ｎ−ＩｎＰ（１００）基板１００上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層１０４、コンタクト層１０５がこの順に堆積されており、コンタクト層１０５の組成はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）である。チップ側面では、コンタクト層１０５からｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１までが全て酢酸：塩酸：過酸化水素の混合液によりエッチングされており、形状は順メサ形状となっている。コンタクト層１０５上には絶縁膜１０７を介して遮光メタル１０９が形成され、チップ側面まで被覆されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１００）面を主面とする第１導電型半導体基板上に第１導電型の吸収層、第１導電型の受光層、第１導電型のウィンドウ層、第１導電型のコンタクト層が形成されており、
前記吸収層は前記半導体基板より吸収端波長が短く、かつ前記受光層より吸収端波長が長い材料からなり、
前記受光層内に第２導電型の領域が形成されてｐｎ接合をなしており、
前記コンタクト層から前記吸収層に至るまで少なくとも＜０１１＞方向および＜０１−１＞方向で順メサ形状に加工されており、
前記順メサ形状の側面および前記第２導電型の領域の直上を除く前記順メサ形状の上面に遮光膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記遮光膜は、前記コンタクト層とオーミック接合して上部電極をなすことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体基板と前記吸収層の間にバッファ層を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記吸収層、前記バッファ層、前記受光層、前記ウィンドウ層はそれぞれＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰからなり
前記コンタクト層はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板の裏面側には光を入射させるための傾斜面が設けられており、
前記傾斜面上には反射防止膜が設けられ、かつ前記傾斜面において、光が入射する領域以外は遮光膜で覆われていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
（１００）面を主面とする半導体基板上にそれぞれ組成の異なる半導体層を順次積層して半導体積層体を形成する工程と、
前記半導体積層体上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜をパターニングした後、前記誘電体膜パターンをマスクとして前記半導体積層体をエッチングして少なくとも＜０１１＞方向および＜０１−１＞方向で順メサ形状となるようにする工程と、
前記順メサ形状の側面および上面を被覆するように金属膜を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体積層体は下層から順にＩｎＧａＡｓＰ吸収層、ＩｎＰバッファ層、ＩｎＧａＡｓ受光層、ＩｎＰウィンドウ層、コンタクト層からなり、
前記コンタクト層はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）であることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体積層体のエッチング工程において、
エッチング液が、酢酸と塩酸と過酸化水素の混合液であり、その混合体積比が酢酸：塩酸：過酸化水素＝１：ｘ：ｙ（０．０２＜ｘ、ｙ＜１）であることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
第１の波長の光を発する光源と、前記第１の波長の光より長い第２の波長の光を受光する受光素子が同一の容器内に収納された光通信モジュールであって、
前記受光素子が請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置であることを特徴とする光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異なる波長の光λ１、λ２を用いた双方向光通信を可能にする光モジュールにおいて、送信光の影響を良好に遮断する事が可能な受光素子の構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの異なる波長の光を送受信して情報をやりとりする光通信モジュールにおいて、信号を送るために必要なレーザダイオード（以下、ＬＤという）と、信号を受けるために必要なフォトダイオード（以下、ＰＤという）が同一の容器内又は同一の基板上に設けられる。ＬＤは波長λ１の光を発信し、ＰＤは波長λ２の光を受光するが、ＰＤには受信光λ２だけでなく、送信光λ１に対する感度もあるため、送信光λ１を一部感受してしまう。これを光学的クロストークといい、雑音信号の発生源となるので、クロストークはできる限り抑制する必要がある。
【０００３】
特に、送信受信を１本の光ファイバで行い、ＬＤとＰＤを同一の小さな容器内に設置するタイプのモジュールでは、ＬＤとＰＤの距離がかなり近いため、光学的クロストークの問題は一層深刻となる。
【０００４】
上記した光通信システムの例を図４に示す。この光通信システムでは、局側と加入者側で異なる波長の光λ１、λ２を用い、１本の光ファイバ４００によって送受信を行うことができる。局側ではＬＤ４０１（波長λ１）によって信号を加入者に向けて送り、ＰＤ４０３によって加入者側から信号を受ける。一方、加入者側ではＬＤ４０２（波長λ２）によって信号を局側に向けて送り、ＰＤ４０４によって局側から信号を受ける。したがってＰＤ４０３は波長λ２の光を受け、ＰＤ４０４は波長λ１の光を受ける。
【０００５】
このような光通信システムで使用されるＰＤにおいて、送信光が受信光よりエネルギーが高い（λ１＜λ２）場合、例えばλ１＝１．３μｍ送信、λ２＝１．５μｍ受信というようなとき、ＰＤ受光層のバンドギャップが送信光エネルギーより低いため、ＰＤは送信光を感受してしまう。
【０００６】
ここで、上記した場合、どのように光学的クロストークが起こるかを述べる。
【０００７】
送受信用に用いられる光通信用モジュールにおいて、ＬＤは遠くまで信号を運ぶため高出力である。一方、ＰＤは長距離伝送により減衰した微弱信号でも感受しなければならないため高感度である。
【０００８】
したがって、ＰＤはＬＤ（λ１＝１．３μｍ）光を感受する確率が非常に高くなり、大きな雑音信号が発生してしまう。また、前述したようにＬＤとＰＤは小さな容器内に設置されているので、高出力のＬＤ光は容器内に充満しており、ＰＤには上下左右のあらゆる方向から光が入射してしまい、光学的クロストークを一層引き起こしやすい。
【０００９】
このような光学的クロストークを抑制するためには、一般的に、ＰＤの上面に遮光メタルを設け、入射光を全反射させてカットする方式が採られる。
【００１０】
しかし、それだけでは側面から光が入射してしまうので、ＰＤ上面の一部をエッチングし、その上から遮光膜を設ける手段が考えられる。
【００１１】
図５に従来の技術における受光素子の断面構造を示す（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
ｎ−ＩｎＰ（１００）基板５００の上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層５０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層５０２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４、ｎ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５０５がこの順に堆積されており、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４からｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３の一部まではｐ型領域５０６となっており、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３中にはｐｎ接合が形成されている。ここで、ｎ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５０５は、ｐ電極５０８との接触抵抗を下げる目的で使用されている。
【００１３】
そして、チップ外周部の一部がｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４からｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層５０１までエッチングにより除去されて、遮光溝５０９が形成されており、絶縁膜５０７を介して、遮光メタル５１０が堆積されている。これにより上面および側面方向からの阻止すべき光の侵入を防ぐことができる。
【００１４】
次に上記構造の製造方法について述べる。
【００１５】
ｎ−ＩｎＰ基板５００の上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層５０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層５０２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４、ｎ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５０５をエピタキシャル成長により堆積させる。次に、ｐ電極５０８とのコンタクトを得るためにｎ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５０５を所望の形状に加工後、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４からｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３の一部までＺｎの熱拡散によりｐ型領域５０６にし、ｐｎ接合を形成する。次に、チップ外周部の一部を酢酸：塩酸：過酸化水素＝１：２：１なる混合液でエッチングし、遮光溝５０９を形成する。さらに、絶縁膜５０７を堆積し、ｐ電極５０８と同時に遮光メタル５１０が形成される。
【特許文献１】特開昭５６−６１１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記従来の技術における素子構造を採れば、クロストークの問題を一応解決できるが、この構造の素子を製造するについては、上記製造方法では、次のような問題を生じる。
【００１７】
上記の方法では、エッチングにより形成された段差側面部が＜０１−１＞方向においては順メサ形状となるが、＜０１１＞方向においては図５に示すようｎ−ＩｎＰウィンドウ層５０４からｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層５０３までの範囲で逆メサ形状となる。
【００１８】
従って、遮光メタルを表面上から蒸着形成する場合に、逆メサ形状の段差側面の凹部が影となるため遮光メタルを側面に均一に被覆できない。
【００１９】
これにより、以降の工程で遮光メタルが剥がれるという問題、また、被覆できない部分からＬＤ光が侵入し、光学的クロストークが増大してしまうという問題が発生する。
【００２０】
本発明は上記問題点を解決し、低光学的クロストークを実現するＰＤを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、（１００）面を主面とする第１導電型半導体基板上に第１導電型の吸収層、第１導電型の受光層、第１導電型のウィンドウ層、第１導電型のコンタクト層が形成されており、前記吸収層は前記半導体基板より吸収端波長が短く、かつ前記受光層より吸収端波長が長い材料からなり、前記受光層内に第２導電型の領域が形成されてｐｎ接合をなしており、前記コンタクト層から前記吸収層に至るまで少なくとも＜０１１＞方向および＜０１−１＞方向で順メサ形状に加工されており、前記順メサ形状の側面および前記第２導電型の領域の直上を除く前記順メサ形状の上面に遮光膜が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
前記遮光膜は、前記コンタクト層とオーミック接合して上部電極をなすことが好ましい。
【００２３】
前記半導体基板と前記吸収層の間にバッファ層を設けていることが好ましい。
【００２４】
前記吸収層、前記バッファ層、前記受光層、前記ウィンドウ層はそれぞれＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰからなり前記コンタクト層はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）であるのがより好ましい。
【００２５】
前記半導体基板の裏面側には光を入射させるための傾斜面が設けられており、前記傾斜面上には反射防止膜が設けられ、かつ前記傾斜面において、光が入射する領域以外は遮光膜で覆われているのが好ましい。
【００２６】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、（１００）面を主面とする半導体基板上にそれぞれ組成の異なる半導体層を順次積層して半導体積層体を形成する工程と、前記半導体積層体上に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜をパターニングした後、前記誘電体膜パターンをマスクとして前記半導体積層体をエッチングして少なくとも＜０１１＞方向および＜０１−１＞方向で順メサ形状となるようにする工程と、前記順メサ形状の側面および上面を被覆するように金属膜を形成する工程と、を備えている。
【００２７】
前記半導体積層体は下層から順にＩｎＧａＡｓＰ吸収層、ＩｎＰバッファ層、ＩｎＧａＡｓ受光層、ＩｎＰウィンドウ層、コンタクト層からなり、前記コンタクト層はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）であることが好ましい。
【００２８】
前記半導体積層体のエッチング工程において、エッチング液が、酢酸と塩酸と過酸化水素の混合液であり、その混合体積比が酢酸：塩酸：過酸化水素＝１：ｘ：ｙ（０．０２＜ｘ、ｙ＜１）であることがより好ましい。
【００２９】
本発明の光通信モジュールは、第１の波長の光を発する光源と前記第１の波長の光より長い第２の波長の光を受光する受光素子が同一の容器内に収納された光通信モジュールであって、前記受光素子が上記した本発明の半導体装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明の半導体装置によれば、受光構造部の結晶方向によらず、その側面を順メサ形状にすることができ、側面および上面を遮光用金属膜で完全に被覆することができるため、クロストークを大幅に低減できる。また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、上記受光構造部の最上層半導体層であるコンタクト層およびエッチャントを適切に選択することにより、受光構造部の結晶方向によらず、その側面を順メサ形状にすることができる。
【００３１】
本発明の光通信モジュールは、上記本発明の半導体装置を受光素子として用いているため、容器内に充満する光源からの迷光対策を別途行う必要がなく、低コストで高品質の双方向光通信を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。
【００３３】
図１に本発明の実施の形態であるＰＤの断面構造図を示す。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ（１００）基板１００上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層１０４、コンタクト層１０５がこの順に堆積されている。
【００３５】
ここで、コンタクト層１０５の組成はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）である。
【００３６】
また、ｎ−ＩｎＰ基板１００、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層１０４、コンタクト層１０５の膜厚はそれぞれ、３００μｍ、５μｍ、３μｍ、３μｍ、２μｍ、０．１μｍである。また、コンタクト層１０５の電子濃度は１×１０18ｃｍ-3以上である。チップ側面では、コンタクト層１０５からｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１までが全てエッチングにより除去されており、形状は順メサ形状となっている。
【００３７】
なお、ここで言う順メサ形状とは、上面より見て影となる部分がない状態である。ｎ−ＩｎＰウィンドウ層１０４およびｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３の一部はｐ型領域１０６になっており、その上にｐ電極１０８が堆積されている。コンタクト層１０５上には絶縁膜１０７を介して遮光メタル１０９が形成されている。遮光メタル１０９はチップ側面まで被覆されている。
【００３８】
チップ裏面には光入射部として傾斜面１１０が形成されており、側面入射型の半導体受光素子である。傾斜面１１０上には反射防止膜１１１および遮光メタル１１３が堆積されている。傾斜面１１０の一部を除いた領域全てを遮光メタル１１３で被覆する。傾斜面以外の領域にはｎ電極１１２が形成されている。
【００３９】
傾斜面１１０上の反射防止膜１１１と遮光メタル１１３の様子を図１（ｂ）に示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す傾斜面１１０を正面から見た図である。
【００４０】
傾斜面の中央部は受信光を得るために開口されており、前記開口部上には反射防止膜１１１が堆積されている。前記反射防止膜１１１以外の領域は遮光メタル１１３で被覆されている。
【００４１】
次に本実施の形態におけるＰＤへの光の伝播について説明する。
【００４２】
波長λ２（＝１．５５μｍ）の受信光１１４は、傾斜面１１０から入射し、ｎ−ＩｎＰ基板１００、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１、ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２を通って、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３に到達する。ここで、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層１０４の一部はｐ型領域になっているので、ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層１０３とで形成されるｐｎ接合により、光電変換されて電流が流れ、それが受信信号として検出される。
【００４３】
次に波長λ１（＝１．３μｍ）の送信光を考える。前述したように送信光λ１は容器内を充満しているため上面・側面・傾斜面から ＰＤに達する。
【００４４】
しかし、上面からの光成分１１５は遮光メタル１０９により、側面からの光成分１１６はエッチングにより形成された順メサ形状側面上の遮光メタル１０９によりＰＤ内部に進入できず問題とならない。傾斜面からの光成分１１７は、傾斜面遮光メタル１１３により大部分は遮断される。しかし、傾斜面の一部は受信光１１４の光路となっているため、この部分から光成分１１７がＰＤ内部にわずかに侵入してくる。
【００４５】
しかし、この光成分はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１によって遮蔽され、やはり問題とならない。ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１の吸収端波長は約１．４μｍに設計されており、波長λ１の光はｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１で吸収されるからである。
【００４６】
例えば、この吸収層のキャリア濃度（電子濃度）を１×１０18ｃｍ-3とし、厚みを５μｍとする。キャリア濃度を高濃度にする理由は、一つにはＰＤの順方向の電気抵抗を低くするためであり、さらには、キャリアをすみやかに再結合させるためである。
【００４７】
波長１．３μｍの光が吸収層１０１に入射すると電子正孔対が作られるが、吸収層１０１を受光層１０３の近傍に設けているため、この電子及び正孔が光電流となって流れてしまい、波長１．３μｍの光に起因した電流がノイズとなって信号に含まれる。したがって、電子及び正孔が光電流にならないうちにすみやかに再結合させなければならない。
【００４８】
次に厚みであるが、吸収層１０１の吸収端波長約１．４μｍのときの吸収係数αを約１×１０4ｃｍ-1、厚みｄを５μｍとし、吸収層１０１の表面裏面で反射がないとすると、吸収層内での波長１．３μｍの光の減衰はｅｘｐ（−αｄ）＝０．００７となり、透過率が０．７％と十分に小さくなる。これは吸収層１０１内で波長１．３μｍの光が９９％以上吸収されることを意味する。
【００４９】
以上より、傾斜面から侵入する光成分１１７は傾斜面遮光メタル１１３およびｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層１０１により遮光されることになる。
【００５０】
次に、上記ＰＤ構造の製造方法を述べる。
【００５１】
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ（１００）基板２００の上に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層２０１をエピタキシャル成長法によって堆積させる。その上に膜の結晶性を改善するためにｎ−ＩｎＰバッファ層２０２を設ける。さらにその上にｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層２０３、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層２０４、コンタクト層２０５を順次堆積する。ここで、コンタクト層２０５の組成はＧａxＩｎ1-xＡｓyＰ1-y（０．２５＜ｘ＜１、０．５＜ｙ＜１）である。
【００５２】
次に、ＳｉＮ膜を堆積後、一部を開口し、さらに開口部のコンタクト層２０５の一部をエッチングして開口する。
【００５３】
この際、コンタクト層２０５の中央部はｐ電極２０９とオーミック接合が形成され、それ以外は、以降の順メサ形状を得るためのエッチング工程で必要である。
【００５４】
その後、上面よりＺｎを拡散し、受光層２０３にｐｎ接合を形成する。
【００５５】
次に、図２（ｂ）に示すように、ウィンドウ層２０４およびコンタクト層２０５の上面にＳｉＮ膜２０７を堆積後、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより＜０１１＞方向に４００μｍ、＜０１−１＞方向に２００μｍの矩形のパターンを形成する。ここで、次工程であるエッチングのためにマスクはＳｉＮ膜を使用しなければならない。マスクとしてＳｉＯ2等の酸化膜を使用すると、エッチングの際、ｎ−ＩｎＰウィンドウ層とＳｉＯ2との界面において相互拡散が起こり、ｐｎ接合面に影響を及ぼし、暗電流の増大を引き起こす。また、ＳｉＯ2と最表面との密着性が良くないため、サイドエッチ量が大きく、制御するのが困難であることより、所望する寸法が得られない等の問題が発生する。
【００５６】
次に、図２（ｃ）に示すように、チップ外周部全てのコンタクト層２０５から吸収層２０２までを酢酸：塩酸：過酸化水素の混合液でエッチングにより除去する。エッチングにより形成されたチップ側面形状は＜０１１＞方向および＜０１−１＞方向に対して、順メサ形状となる。
【００５７】
図３に本実施の形態におけるメサエッチング後の形状（図３（ａ））と、コンタクト層としてＩｎＰ膜を用いた場合の形状（図３（ｂ））との比較を示す。
【００５８】
本実施の形態におけるコンタクト層の組成範囲であれば、ＳｉＮマスク３０７とコンタクト層３０５との界面で、他の層よりエッチングが速く進行するため、全体として順メサ形状となる。
【００５９】
一方、図３（ｂ）に示したように、コンタクトとしてＩｎＰ膜を用いた場合は、コンタクト層とＳｉＮマスクとの界面でのエッチングよりも、バッファ層３０２あるいは受光層３０３のエッチングのほうが早く進行するため、逆メサ形状が残ってしまい、エッチングで露出した側面を遮光メタルで被覆するにあたって不利になるのである。
【００６０】
なお、コンタクト層２０５の組成範囲を吸収端波長が１．２μｍ以上となる組成範囲にすると、エッチング特性は、ほぼＩｎＰと同じとなってしまうので注意が必要である。
【００６１】
使用するエッチャント（酢酸：塩酸：過酸化水素）の体積の比率は酢酸１に対して、塩酸、過酸化水素が０．０２より大きく０．１未満の範囲にする必要がある。
【００６２】
この範囲の上限以上では、エッチングレートが安定せず、面内および結晶方向（＜０１１＞方向と＜０１−１＞方向）に対する深さのバラツキやエッチング面の凹凸が生じる。エッチング深さが足りない場合には、光学的クロストーク等の特性劣化に影響し、深すぎる場合には、ウェハの割れ・欠け等の作製上の問題が発生する。下限以下では、エッチングレートが小さすぎて作業効率が悪い。
【００６３】
図２（ｄ）に示すように、ＳｉＯ2あるいはＳｉＮ等の絶縁膜２０８を堆積し、ｐ電極２０９と同時に遮光メタル２１０をｐ型領域２０６以外の表面全体およびエッチングにより形成されたチップ側面に形成する。遮光メタル２１０、ｐ電極２０９はＴｉＰｔＡｕ合金であり、その膜厚は、５００ｎｍである。
【００６４】
この工程において、チップ側面が逆メサ形状であるならば、メタルが被覆されないか、あるいは被覆されても十分に密着せず、剥離しかかった状態になる。メタルが被覆されていない場合は、その場所から阻止すべき光（波長λ１）が侵入し、光学的クロストークが増大する。
【００６５】
また、メタルが剥離しかかっている場合は、剥がれたメタル破片がｐ電極と遮光メタルの間に付着し、ショート等の特性劣化につながる危険性もある。
【００６６】
本実施の形態によれば、コンタクト層およびエッチャントを適切に選択することにより、結晶の方向に関係なく、チップ側面を順メサ形状とすることができるため、半導体表面と遮光メタルの密着性が高く、作製工程中に剥がれるといった問題は解決する。また、遮光メタルを切れ目なく完全に被覆することができるので、チップ側面、上面から阻止すべき光λ１を侵入させることがないので光学的クロストークを低減することができる。
【００６７】
次に裏面への加工工程について、図２（ｅ）以降に示す。
【００６８】
図２（ｅ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板２００の裏面の一部をエッチングにより傾斜面２１１に加工する。
【００６９】
最後に、図２（ｆ）および図２（ｇ）に示すように、傾斜面２１１上に反射防止膜２１２を堆積させる。その後、ｎ電極２１３としてＡｕＧｅＮｉ合金３００ｎｍを蒸着により堆積させると同時に、傾斜面２１１において一部を除いて遮光メタル２１４で被覆する。
【００７０】
傾斜面遮光メタル２１４により斜面から侵入する阻止すべき波長λ１の光を遮光することができ、光学的クロストークの低減となる。なお、メタルで被覆されていない部分は受光すべき波長λ２の入射光路となる。以上の工程を経てＰＤが作製される。
【００７１】
本実施の形態におけるＰＤを、図４に示した従来の光通信モジュールに適用することにより、ＰＤの製造工程を大幅に変更することなく、ＰＤ側で迷光対策を十分に行えるため、特別なクロストーク対策を別途行う必要が無い。
【００７２】
よって、製造コストの上昇を防止しつつ、高品質の双方向光通信を行えるモジュールを実現することが可能となる。
【００７３】
なお、上記の実施の形態を通じて、化合物半導体材料、厚さや開口部等の寸法は、上記で挙げた例に限定されない。さらに、本発明のエッチング方法は化合物半導体受光素子に限らず、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ等にも適用され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る半導体装置は、光通信用受光素子として、特に異なる波長の光を用いた双方向光通信モジュールへの適用が特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤの断面構造図
【図２】本発明の実施の形態におけるＰＤの製造工程フロー図
【図３】本実施の形態におけるメサエッチング後の形状と、コンタクト層としてＩｎＰ膜を用いた場合の形状との比較を示した図
【図４】従来の光通信システムの模式図
【図５】従来の技術における受光素子の断面構造図
【符号の説明】
【００７６】
１００、２００、３００、５００  ｎ−ＩｎＰ（１００）基板
１０１、２０１、３０１、５０１  ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ吸収層
１０２、２０２、３０２、５０２  ｎ−ＩｎＰバッファ層
１０３、２０３、３０３、５０３  ｎ−ＩｎＧａＡｓ受光層
１０４、２０４、３０４、５０４  ｎ−ＩｎＰウィンドウ層
１０５、２０５、３０５、５０５  コンタクト層
１０６、２０６、５０６  ｐ型領域
１０７、２０８、５０７  絶縁膜
１０８、２０９、５０８  ｐ電極
１０９、１１３、２１０、５１０  遮光メタル
１１０、２１１  傾斜面
１１１、２１２  反射防止膜
１１２、２１３  ｎ電極
１１４  波長λ２（＝１．５５μｍ）の受信光
１１５  上面からの光成分
１１６  側面からの光成分
１１７  傾斜面からの光成分
２０７  ＳｉＮ膜
２１４  傾斜面遮光メタル
４００  光ファイバ
４０１  局側送信用ＬＤ
４０２  加入者側送信用ＬＤ
４０３  局側受信用ＰＤ
４０４  加入者側受信用ＰＤ
５０９  遮光溝
【図１】
2005108955.tif 000003
【図２】
2005108955.tif 000004
【図３】
2005108955.tif 000005
【図４】
2005108955.tif 000006
【図５】
2005108955.tif 000007