(57)【要約】【課題】  ブルーレイ用受光素子及びその作製方法を提供する。【解決手段】  基板と、基板に所定の厚さに埋め込み形成され、外部供給電源が印加されるアノードとして作用するｐ＋バリア層と、ｐ＋バリア層にエピ成長により形成され、外部入射光エネルギーに対応して電子-正孔対を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピ層と、ｐ型エピ層に対するマスキング工程によって形成された所定領域に不純物をイオン注入して形成され、ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層と、ｐ型エピ層に対する酸化工程によって形成された酸化物層に窓エッチングを行って形成された窓領域に、ポリシリコンを堆積させて形成されたポリシリコン層と、ポリシリコン層に所定の不純物イオンを埋め込んだ後、熱処理を行ってｐ型エピ層の所定深さまで拡散形成され、外部供給電源が印加されるカソードとして作用するｎ＋浅拡散層とを含むブルーレイ用受光素子を提供する。【選択図】      図４
2005123553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に所定の厚さに埋め込まれて形成され、外部から供給される電源を受けるアノードとして作用するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)と、
前記ｐ＋バリア層にエピタキシャル成長によって形成され、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層と、
前記ｐ型エピタキシャル層に対するマスキング工程によって形成された所定領域に不純物をイオン注入して形成され、前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層と、
前記ｐ型エピタキシャル層を酸化処理して形成した酸化物層に窓エッチングを行って形成された所定の窓領域に、ポリシリコンをデポジットすることで形成されたポリシリコン層と、
前記ポリシリコン層に所定の不純物イオンを注入したのち熱処理を施すことによって前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまで拡散形成され、外部から供給される電源を受けるためのカソードとして作用するｎ＋浅拡散層と
を含めて構成されたことを特徴とするブルーレイ用受光素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板に所定の厚さに埋め込まれて形成され、外部から供給される電源を受けるアノードとして作用するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)と、
前記ｐ＋バリア層にエピタキシャル成長によって形成され、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層と、
前記ｐ型エピタキシャル層に対するマスキング工程によって形成された所定領域に不純物をイオン注入して形成され、前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層と、
前記ｐ型エピタキシャル層を酸化処理して形成した酸化物層に窓エッチングを行って形成された所定の窓領域に、不純物イオンがドープされたポリシリコンをデポジットすることで形成されたポリシリコン層と、
前記ポリシリコン層に対する熱処理を通じて前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまで拡散形成され、外部から供給される電源を受けるためのカソードとして作用するｎ＋浅拡散層と
を含めて構成されたことを特徴とするブルーレイ用受光素子。
【請求項３】
前記ポリシリコン層は、前記窓領域及び酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成され、その一部は前記ｎ＋浅拡散層が形成された後エッチング工程によって除去されることを特徴とする請求項１または２に記載のブルーレイ用受光素子。
【請求項４】
前記窓領域及び前記酸化物層に形成された前記ポリシリコン層のうち、前記エッチング工程によって除去されなかった領域は、外部から供給される電源を受けるための外部電極として使用されることを特徴とする請求項１または２に記載のブルーレイ用受光素子。
【請求項５】
前記ｐ＋ウェル層にイオン注入される不純物は、ホウ素（Ｂ）またはＢＦ２であることを特徴とする請求項１または２に記載のブルーレイ用受光素子。
【請求項６】
前記ｎ＋浅拡散層は、０．１μｍないし０．２μｍの接合深さ(Junction Depth)を有することを特徴とする請求項１または２に記載のブルーレイ用受光素子。
【請求項７】
前記ｎ＋浅拡散層を形成する不純物イオンは、リン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）であることを特徴とする請求項１または２に記載のブルーレイ用受光素子。
【請求項８】
外部から供給される電源を受けるためのアノード電極として作用するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)を基板上に形成する第１段階と、
前記ｐ＋バリア層（ＰＢＬ）に外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層を成長させる第２段階と、
前記ｐ型エピタキシャル層に前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層を形成する第３段階と、
前記ｐ型エピタキシャル層に対する酸化処理を行って酸化物層を形成する第４段階と、
前記酸化物層に対する窓エッチングを行って形成された所定の窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に、ポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層を形成する第５段階と、
前記ポリシリコン層に所定の不純物イオンを埋め込む第６段階と、
所定の不純物イオンが埋め込まれた前記ポリシリコン層に対する熱処理を行って前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまでｎ＋浅拡散層を形成する第７段階と、及び
前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットされた前記ポリシリコン層をエッチングする第８段階と
を含めて構成されたことを特徴とするブルーレイ用受光素子の作製方法。
【請求項９】
外部から供給される電源を受けるためのアノード電極として作用するｐ＋バリア層（ＰＢＬ）を基板上に形成する第１段階と、
前記ｐ＋バリア層（ＰＢＬ）に外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層を成長させる第２段階と、
前記ｐ型エピタキシャル層に前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層を形成する第３段階と、
前記ｐ型エピタキシャル層に対する酸化処理を行って酸化物層を形成する第４段階と、
前記酸化物層に対する窓エッチングを行って形成された所定の窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に、不純物がドープされたポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層を形成する第５段階と、
所定の不純物イオンがドープされた前記ポリシリコン層に対する熱処理を行って前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまでｎ＋浅拡散層を形成する第６段階と、及び
前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットされた前記ポリシリコン層をエッチングする第７段階と
を含めて構成されたことを特徴とするブルーレイ用受光素子の作製方法。
【請求項１０】
前記ｎ＋浅拡散層の接合深さは０．１μｍないし０．２μｍに形成することを特徴とする請求項８または９に記載のブルーレイ用受光素子作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブルーレイ用受光素子及びその作製方法に関し、さらに詳細には、受光素子の接合深さ(junction depth)を浅く形成することによって浸透深さの短い短波長を持つブルーレイを容易に受光可能にするブルーレイ用受光素子及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＤやＤＶＤなどを判読する光ピックアップ装置は、レーザーダイオードから光を投射して情報が記録された所定の光記録媒体、つまり、光ディスクなどから反射される光信号を電気信号に変換させる光電変換素子と、該光電変換素子から出力される電気信号を増幅して出力させる増幅素子とから構成された光電集積回路（ＰＤＩＣ：Photo Detector Integrated Circuit）を含む。
【０００３】
以下、図１ａないし図１ｈを参照して上記の光電変換素子として使用されるフォトダイオードの作製工程について説明する。
まず、図１ａに示すように、外部から供給される電源が印加されるアノード電極として作用するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２を、基板１上に形成する。
その後、図１ｂに示すように、前記ｐ＋バリア層（ＰＢＬ）２に外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層３を成長させた後、図１ｃに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３に前記ｐ＋バリア層２との電気的接続を行うｐ＋ウェル層４を形成する。
このようにｐ＋ウェル層を形成した後、図１ｄに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３に対する酸化工程を行って酸化物層５を形成した後、該酸化物層５に対する窓エッチングを行って所定の窓領域を形成する。
【０００４】
次いで、図１ｅないし図１ｇに示すように、前記窓領域にバッファ酸化物をデポジットして酸化物バッファ層(buffer oxide layer)６を形成し、所定の不純物、つまり、ヒ素（Ａｓ）などの不純物イオンを前記酸化物バッファ層６にイオン注入させた後、ドライブイン工程を行って前記ｐ型エピタキシャル層３にカソード電極として作用するｎ＋層７を形成する。
【０００５】
このようにカソード電極として作用するｎ＋層を形成した後、図１ｈに示すように、前記窓領域にデポジットされた酸化物バッファ層６を除去し、所定のマスキング工程を通じて前記ｎ＋層７及びｐ型エピタキシャル層３に形成されたｐ＋ウェル層４との電気的接続を行う外部電極が形成される領域を形成した後、前記領域に金属をデポジットして金属電極８を形成する。
【０００６】
以上の作製工程によって形成された光電集積回路（ＰＤＩＣ）に使用される光電変換素子は、図２に示すように、ＰＮまたはＮＰ接合されたフォトダイオードに逆方向バイアス電圧を印加すると、ＰＮ（ＮＰ）接合層を境界として空乏層が形成される。
【０００７】
その後、前記形成された空乏層に外部から所定の波長を持つ光エネルギーが印加されると、前記空乏層には電子-正孔対（ＥＨＰ）が発生して光電流(Photo Current)が発生し、これにより、光信号が電気信号に変換される。
【０００８】
しかし、このように構成されたフォトダイオードでは、図３に示すように、光の浸透深さが８．３μｍの７８０ｎｍ程度の長波長を持つ光信号は空乏層に良好に到達して良好な光効率が得られるが、光の浸透深さが０．２μｍの４０５ｎｍ程度の短波長を持つブルーレイ用光信号は空乏層に到達できないために良好な光効率が得られなかった。
【０００９】
要するに、図２に示したようなフォトダイオードでは、ｎ＋層の厚さ、すなわち、表面からＰＮ接合部までの距離が０．５μｍ程度になるので、外部から印加される光の浸透深さが０．２μｍの４０５ｎｍ程度の短波長を持つブルーレイ用光信号は空乏層まで到達できず、光効率が劣化してしまう問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、受光素子の接合深さ(junction depth)が浅くなるように形成して浸透深さの短い短波長を持つブルーレイを容易に受光できるようにしたブルーレイ用受光素子及びその作製方法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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係るブルーレイ用受光素子は、基板；前記基板に所定の厚に埋め込まれて形成され、外部から供給される電源を受けるアノードとして作用するｐ＋バリア層（ＰＢＬ）；前記ｐ＋バリア層にエピタキシャル成長によって形成され、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層；前記ｐ型エピタキシャル層に対するマスキング工程によって形成された所定領域に不純物をイオン注入して形成され、前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層；前記ｐ型エピタキシャル層に対する酸化工程によって形成された酸化物層に窓エッチングを行って形成された所定の窓領域に、ポリシリコンをデポジットして形成されたポリシリコン層；前記ポリシリコン層に所定の不純物イオンを埋め込んだのち熱処理を行って前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまで拡散形成され、外部から供給される電源を受けるためのカソードとして作用するｎ＋浅拡散層を含めて構成する。
【００１２】
また、本発明に係るブルーレイ用受光素子は、基板；前記基板に所定の厚さに埋め込まれて形成され、外部から供給される電源を受けるアノードとして作用するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)；前記ｐ＋バリア層にエピタキシャル成長によって形成され、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層；前記ｐ型エピタキシャル層に対するマスキング工程によって形成された所定領域に不純物をイオン注入して形成され、前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層；前記ｐ型エピタキシャル層を酸化処理して形成した酸化物層に窓エッチングを行って形成された所定の窓領域に、不純物イオンがドープされたポリシリコンをデポジットすることで形成されたポリシリコン層；前記ポリシリコン層に対する熱処理を通じて前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまで拡散形成され、外部から供給される電源を受けるためのカソードとして作用するｎ＋浅拡散層を含めて構成する。
【００１３】
また、本発明に係るブルーレイ用受光素子の作製方法は、外部から供給される電源を受けるためのアノード電極として作用するｐ＋バリア層（ＰＢＬ）を基板上に形成する第１段階；前記ｐ＋バリア層（ＰＢＬ）に外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層を成長させる第２段階；前記ｐ型エピタキシャル層に前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層を形成する第３段階；前記ｐ型エピタキシャル層に対する酸化処理を行って酸化物層を形成する第４段階；前記酸化物層に対する窓エッチングを行って形成された所定の窓領域と前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に、ポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層を形成する第５段階；前記ポリシリコン層に所定の不純物イオンをインプラントする第６段階；所定の不純物イオンが埋め込まれた前記ポリシリコン層に対する熱処理を行って前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまでｎ＋浅拡散層を形成する第７段階；及び、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットされた前記ポリシリコン層をエッチングする第８段階からなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るブルーレイ用受光素子の作製方法は、外部から供給される電源を印加受けるためのアノード電極として作用するｐ＋バリア層（ＰＢＬ）を基板上に形成する第１段階；前記ｐ＋バリア層（ＰＢＬ）に外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対（ＥＨＰ）を発生させる空乏層領域が形成されるｐ型エピタキシャル層を成長させる第２段階；前記ｐ型エピタキシャル層に前記ｐ＋バリア層との電気的接続を行うｐ＋ウェル層を形成する第３段階；前記ｐ型エピタキシャル層に対する酸化処理を行って酸化物層を形成する第４段階；前記酸化物層に対する窓エッチングを行って形成された所定の窓領域と前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に、不純物がドープされたポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層を形成する第５段階；所定の不純物がドープされた前記ポリシリコン層に対する熱処理を行って前記ｐ型エピタキシャル層の所定深さまでｎ＋浅拡散層を形成する第６段階；及び、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットされた前記ポリシリコン層をエッチングする第７段階からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るブルーレイ用受光素子及びその作製方法によれば、受光素子のＰＮ接合深さ(junction depth)を浅く形成するので、光浸透深さが短い短波長を持つブルーレイを容易に受光し、光電変換効率を増大させる効果がある。
【００１６】
また、本発明によれば、ポリシリコン層を外部電極として使用できるので、別途の外部電極を形成しなくて済み、作製工程を単純化させられる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しつつ本発明に係るブルーレイ用受光素子及びその作製方法について詳細に説明する。
【００１８】
図４は、本発明に係るブルーレイ用受光素子の縦断面図であり、まず、図４を参照して本発明に係るブルーレイ用受光素子の構成及び動作過程を詳細に説明する。
本発明に係る受光素子は、外部から入力される所定の波長、つまり、４０５ｎｍのブルーレイ用波長を持つ光信号を電気信号に変換させるものであり、図４に示すように、基板１０、ｐ＋バリア層２０、ｐ型エピタキシャル層３０、ｐ＋ウェル層４０、酸化物層５０、ポリシリコン層６０からなる外部電極６０’及びｎ＋浅拡散層(shallow junction layer)７０を含めて構成される。
【００１９】
ここで、基板１０は、ｐ＋型シリコン(Si)半導体基板であり、後述するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０が一定深さで埋め込まれて形成される。ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０は、所定の不純物、つまり、ホウ素、ＢＦ２などの不純物が前記基板１０に拡散された後一定深さに埋め込まれて形成されたものであり、外部からの駆動電源が印加されるアノード電極として機能する。
【００２０】
ｐ型エピタキシャル層３０は、前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０に所定の不純物を高抵抗エピタキシャル成長させて得られる自動ドーピング層(auto-doped layer)であり、１μmないし１０μmの厚さを持ち、比抵抗が１Ωｃｍないし１０００Ωｃｍである。
【００２１】
ここで、前記ｐ型エピタキシャル層３０は、前記アノード電極及び後述するカソード電極との間に逆バイアス電圧が印加される場合、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)が発生する空乏層領域が形成される。
【００２２】
また、前記ｐ型エピタキシャル層３０は、前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０との電気的接続のためにマスキング工程にて形成された領域に所定の不純物、つまり、ホウ素(Ｂ)、ＢＦ２などの不純物を注入した後、これを所定の温度で熱処理して形成されたＰ＋ウェル層(P+ Well layer)４０が形成されている。
【００２３】
酸化物層５０は、前記ｐ型エピタキシャル層３０に対する酸化工程によって形成され、所定形状のマスクを利用した窓エッチングによって前記ｐ型エピタキシャル層３０にポリシリコンがデポジットされる窓領域が形成される。
【００２４】
ポリシリコン層６０は前記ｐ型エピタキシャル層３０に対する酸化工程によって形成された酸化物層５０に窓エッチングを行って形成された窓領域及び前記酸化物層５０に所定の距離に重畳された領域に、ポリシリコンを所定の厚さにデポジットすることによってなる。
【００２５】
ここで、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットされる前記ポリシリコン層６０の厚さは約２００ｎｍの範囲を持つ。
【００２６】
また、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成されたポリシリコン層６０のうち、後述するｎ＋浅拡散層７０が形成された後に行われるエッチング工程によって除去されなかった領域６０’は、外部からの電源が印加されるための外部電極として使用される。
【００２７】
したがって、外部から供給される電源を受けるための別途の外部電極を形成する必要がなく、結果として受光素子の作製工程が単純化されるという特長を持つ。
また、前記ポリシリコン層６０は、上述したように前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域にデポジットした後、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）等の不純物を埋め込み(implant)することによって、所定の不純物がドープされた形態を持つ。
【００２８】
ｎ＋浅拡散層７０は、所定の不純物、つまり、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）などの不純物が埋め込まれた前記ポリシリコン層６０を所定温度で熱処理を行うことによってその埋め込まれた不純物が前記ｐ型エピタキシャル層３０に所定深さに拡散されて形成される。
ここで、前記ｐ型エピタキシャル層３０に所定深さに拡散されて形成された前記ｎ＋浅拡散層７０は、０．１μｍないし０．２μｍの接合深さ(Junction Depth)に形成され、光電変換された電気信号を外部に伝達するカソード電極として機能する。
【００２９】
上述の如く、ｐ型エピタキシャル層３０に所定深さに前記ｎ＋浅拡散層７０を形成した後、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成された前記ポリシリコン層６０をエッチング工程で除去することで、図５のような縦断面構造を持つブルーレイ用受光素子を形成する。
【００３０】
以下、図５ないし図８ｇを参照して本発明に係るブルーレイ用受光素子の作製方法を詳細に説明する。
ここで、図５は、本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を示す順序図であり、図６ａないし図６ｈは、本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程を示す図であり、図７は、本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を示す順序図であり、図８ａないし図８ｇは、発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程を示す図である。
【００３１】
以下、図５ないし図６ｈを参照して本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を詳細に説明する。
まず、図５に示すように、本発明に係る受光素子の駆動電源が印加されるためのアノード電極として作用するｐ＋バリア層を基板上に形成させる(Ｓ１００)。
つまり、図６ａに示すように、基板１０上に所定の不純物、具体的にはホウ素、ＢＦ２などの不純物を拡散させた後、所定の温度で熱処理して前記基板に一定の深さに埋め込まれた形となるようにｐ＋バリア層２０を形成させる。
ここで、前記基板１０上に形成されたｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０は、外部からの駆動電源が印加されるアノード電極として機能する。
【００３２】
このように、前記基板１０上に外部から印加される駆動電源を受けるためのアノード電極として機能するｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０を形成した後、前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０に高濃度のｐ型エピタキシャル層３０をエピタキシャル成長させる(図５のＳ２００)。
つまり、図６ｂに示すように、前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０上にエピタキシャル成長された前記ｐ型エピタキシャル層３０は、１μｍないし１０μｍの厚さと、１Ωｃｍないし１０００Ωｃｍの比抵抗を持つように所定の不純物をエピタキシャル成長させて形成する。
【００３３】
このように形成された前記ｐ型エピタキシャル層３０には、逆バイアス電圧が印加される場合、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)を発生させる空乏層領域が形成される。
【００３４】
このようにｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０上にｐ型エピタキシャル層３０を形成させた後、前記ｐ型エピタキシャル層３０の所定部分に前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２０との電気的な接続のためのｐ＋ウェル層４０を形成する(図５のＳ３００)。
つまり、図６ｃに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３０のうちＰ＋ウェル層４０が形成される領域にマスキング工程を施した後、前記領域に対して露光を行ってＰ＋ウェル層４０が生成される領域を形成する。
その後、前記生成された領域に所定の不純物、つまり、ホウ素(Ｂ)、ＢＦ２等の不純物を注入した後、これを所定の温度で熱処理を行うことで、前記ｐ型エピタキシャル層３０の所定部分にＰ＋ウェル層４０を形成させる。
【００３５】
このように前記ｐ型エピタキシャル層３０の所定部分にＰ＋ウェル層４０を形成した後、前記ｐ型エピタキシャル層３０を酸化処理して形成された酸化物層５０に窓エッチングを行い、後述するポリシリコン層６０がデポジットされる窓領域を形成してｐ型エピタキシャル層３０をオープンさせる(Ｓ４００)。
つまり、図６ｄに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３０を酸化処理して酸化物層５０を形成した後、前記酸化物層５０の所定部分のうち、後述するポリシリコン層６０が形成される領域に対するマスキング工程を行い、前記領域に対する露光及び窓エッチングを通じてポリシリコン層６０が形成される窓領域を形成することによって前記ｐ型エピタキシャル層３０をオープンさせる。
【００３６】
このように前記酸化物層５０の所定領域に窓領域を形成してｐ型エピタキシャル層３０をオープンさせた後、図６ｅに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３０がオープンされた窓領域及び前記酸化物層５０に所定の距離に重畳された領域にポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層６０を形成する(Ｓ５００)。
【００３７】
ここで、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成されたポリシリコン層は０．２μｍの厚さを持つようにデポジットされる。
その後、図６ｆに示すように、所定の不純物、具体的にはリン(Ｐ)、ヒ素(Ａｓ)等の不純物を埋め込み(implant)することによって前記ポリシリコン層を不純物がドープされた形態にする(Ｓ６００)。
【００３８】
次いで、図６ｇに示すように、前記不純物の埋め込まれた前記ポリシリコン層６０に熱処理を施し、前記ｐ型エピタキシャル層３０に所定深さにｎ＋浅拡散層７０を形成する(Ｓ７００)。
ここで、前記ｎ＋浅拡散層７０は、０．１μｍないし０．２μｍの接合深さ(Junction Depth)となるように前記ｐ型エピタキシャル層３０の所定深さまで拡散形成され、光電変換された電気信号を外部に伝達するカソード電極として機能する。
【００３９】
このように、ｐ型エピタキシャル層３０に所定深さに前記ｎ＋浅拡散層７０を形成した後、図６ｈに示すように、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成された前記ポリシリコン層６０にエッチング工程を行い前記ポリシリコン層６０を除去することで、本発明の受光素子を形成する(Ｓ８００)。
ここで、前記窓領域及び酸化物層５０に形成された前記ポリシリコン層６０のうち前記エッチング工程によって除去されなかった領域は、外部から供給される電源を受けるための外部電極６０’となる。
【００４０】
以下、図７ないし図８ｇを参照して本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を詳細に説明する。
図７は、本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を示す順序図であり、図８ａないし図８ｇは、本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程を示す図である。
【００４１】
まず、図７を参照すれば、本発明に係る受光素子の駆動電源が印加されるアノード電極として作用するｐ＋バリア層を基板上に形成させる(Ｓ１００)。
つまり、図８ａに示すように、基板１００上に所定の不純物、具体的にはホウ素、ＢＦ２などの不純物を拡散させた後、所定の温度で熱処理して前記基板１００に一定深さに埋め込まれた形態となるようにｐ＋バリア層２００を形成させる。
【００４２】
このように前記基板１００上にｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２００を形成した後、前記ｐ＋埋没層(ＰＢＬ)２００に高濃度のｐ型エピタキシャル層３００をエピタキシャル成長させる(図７のＳ２００)。
つまり、図８ｂに示すように、前記ｐ＋埋没層(ＰＢＬ)２００上にエピタキシャル成長された前記ｐ型エピタキシャル層３００は、１μｍないし１０μｍの厚さと、１Ωｃｍないし１０００Ωｃｍの比抵抗を持つように所定の不純物をエピタキシャル成長させて形成させる。
【００４３】
ここで、前記ｐ型エピタキシャル層３００には、逆バイアス電圧が印加される場合、外部から入射される光エネルギーに対応して電子-正孔対(ＥＨＰ)を発生させる空乏層領域が形成される。
【００４４】
このようにｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２００上にｐ型エピタキシャル層３００を形成させた後、前記ｐ型エピタキシャル層３００の所定部分に前記ｐ＋バリア層(ＰＢＬ)２００との電気的接続のためのｐ＋ウェル層４００を形成する(図７のＳ３００)。
つまり、図８ｃに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３００の所定部分のうちＰ＋ウェル層４００が形成される領域にマスキング工程を施した後、前記領域に対する露光を行ってＰ＋ウェル層４００が生成される領域を形成する。
その後、前記生成された領域に所定の不純物、具体的にはホウ素(Ｂ)、ＢＦ２等の不純物を注入した後、これを所定の温度で熱処理することによって、前記ｐ型エピタキシャル層３００の所定部分にＰ＋ウェル層４００を形成させる。
【００４５】
このように前記ｐ型エピタキシャル層３００の所定部分にＰ＋ウェル層４００を形成した後、該ｐ型エピタキシャル層４００を酸化処理して形成された酸化物層５００に対する窓エッチングを行い、後述する不純物がドープされたポリシリコン層６００がデポジットされる窓領域を形成することによって前記ｐ型エピタキシャル層３００をオープンさせる(Ｓ４００)。
【００４６】
このように前記酸化物層５００の所定領域に窓領域を形成しｐ型エピタキシャル層３００をオープンさせた後、図８ｅに示すように、前記ｐ型エピタキシャル層３００がオープンされた窓領域及び前記酸化物層５００に所定の距離に重畳形成された領域に、所定の不純物、具体的にはリン(Ｐ)、ヒ素(Ａｓ)等の不純物がドープされたポリシリコンをデポジットしてポリシリコン層６００を形成する(Ｓ５００)。
【００４７】
ここで、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成された、不純物がドープされたポリシリコン層６００は、２００ｎｍの厚さとなるようにデポジットされる。
上述のように前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に、不純物がドープされたポリシリコン層６００を形成した後、図８ｆに示すように、前記不純物がドープされたポリシリコン層６００に熱処理を施し、前記ｐ型エピタキシャル層３００に所定深さに埋め込まれたｎ＋浅拡散層７００を形成する(Ｓ６００)。
ここで、前記ｎ＋浅拡散層７００は、０．１μｍないし０．２μｍの接合深さ(Junction Depth)を持つように前記ｐ型エピタキシャル層３００に所定深さまで拡散形成され、光電変換された電気信号を外部に伝達するカソード電極として機能する。
【００４８】
このようにｐ型エピタキシャル層３００の所定深さまで前記ｎ＋浅拡散層７００を形成した後、図８ｇに示すように、前記窓領域及び前記酸化物層に所定の距離に重畳された領域に形成された、前記不純物がドープされたポリシリコン層６００にエッチング工程を施し、前記ポリシリコン層６００を除去することで、本発明の受光素子を形成する(Ｓ７００)。
ここで、前記窓領域及び酸化物層５００に形成された前記ポリシリコン層６００のうち、前記エッチング工程で除去されなかったポリシリコン層６００領域は、外部から供給される電源を受けるための外部電極６００’となる。
【００４９】
以上では本発明を好ましい実施例に上げて具体的に説明したが、該当技術分野で通常の知識を持つ者なら、特許請求の範囲に記載された本発明の技術思想及び領域を外れない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できることを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１ａ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｂ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｃ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｄ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｅ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｆ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｇ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図１ｈ】従来の光電集積回路に使用される光電変換素子の作製工程図。
【図２】逆バイアス電圧が印加された光電変換素子の構成図。
【図３】光波長に従う光浸透深さを示す図。
【図４】本発明に係るブルーレイ用受光素子の縦断面図。
【図５】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を示す順序図。
【図６ａ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｂ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｃ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｄ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｅ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｆ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｇ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図６ｈ】本発明の一実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図７】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製方法を示す順序図。
【図８ａ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｂ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｃ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｄ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｅ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｆ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【図８ｇ】本発明の他の実施例によるブルーレイ用受光素子の作製工程図。
【符号の説明】
【００５１】
１０、１００：基板
２０、２００：ｐ＋バリア層
３０、３００：ｐ型エピタキシャル層
４０、４００：ｐ＋ウェル層
５０、５００：酸化物層
６０、６００：ポリシリコン層
６０’、６００’：外部電極
７０、７００：ｎ＋浅拡散層
【図１ａ】
2005123553.tif 000003
【図１ｂ】
2005123553.tif 000004
【図１ｃ】
2005123553.tif 000005
【図１ｄ】
2005123553.tif 000006
【図１ｅ】
2005123553.tif 000007
【図１ｆ】
2005123553.tif 000008
【図１ｇ】
2005123553.tif 000009
【図１ｈ】
2005123553.tif 000010
【図２】
2005123553.tif 000011
【図３】
2005123553.tif 000012
【図４】
2005123553.tif 000013
【図５】
2005123553.tif 000014
【図６ａ】
2005123553.tif 000015
【図６ｂ】
2005123553.tif 000016
【図６ｃ】
2005123553.tif 000017
【図６ｄ】
2005123553.tif 000018
【図６ｅ】
2005123553.tif 000019
【図６ｆ】
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【図６ｇ】
2005123553.tif 000021
【図６ｈ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図８ｆ】
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【図８ｇ】
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