[發明專利]半導體光接收元件

有效

• 申請號: 201310269399.9
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103531644A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 山日龍二;西本賴史
• 申請（專利權）人: 住友電工光電子器件創新株式會社
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/02;H01L31/0232
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及半導體光接收元件。

背景技術

日本專利申請公開No.04-290477公開了如下半導體光接收元件，其中，電極墊設置在與光接收部分的臺面不同的虛設臺面上，且與構成臺面狀的光接收部分的半導體層電連接。

發明內容

本發明旨在提供一種使施加在光接收部分上的應力減小的半導體光接收元件。

根據本發明的一個方面，提供一種半導體光接收元件，包括：光接收部分，其設置在半絕緣基板上并具有臺面形狀，所述光接收部分中層疊有多個半導體層；絕緣膜的層疊結構，其設置在所述光接收部分的側面的一部分上并具有如下結構：其中，由氮化硅膜構成的第一絕緣膜、由氮氧化硅膜構成的第二絕緣膜和由氮化硅膜構成的第三絕緣膜彼此接觸地層疊起來；以及樹脂膜，其設置成與所述光接收部分鄰近，所述樹脂膜置于所述第一絕緣膜、所述第二絕緣膜和所述第三絕緣膜中的任意者之中或之間。

附圖說明

圖1示出根據實施例的半導體光接收元件的俯視圖；

圖2示出沿著圖1中的線A-A截取的剖視圖；

圖3A至圖3C示出用于說明根據實施例的半導體光接收元件的制造方法的剖視圖；

圖4A至圖4C示出用于說明根據實施例的半導體光接收元件的制造方法的剖視圖；以及

圖5A和圖5B示出用于說明根據實施例的半導體光接收元件的制造方法的剖視圖。

具體實施方式

構成臺面狀的光接收部分的半導體層經由互連線路與虛設臺面上的電極墊（以下稱為電極連接部分）電連接。在這種結構中，重新審視了將具有低介電常數的樹脂膜埋設在光接收部分與電極連接部分之間的結構，以減小互連線路的寄生電容。利用這種結構，可以將互連線路設置在樹脂膜上。因此，可以減小互連線路的寄生電容。

據認為，為了保護埋設在光接收部分與電極連接部分之間的樹脂膜并提高樹脂膜與其它層之間的粘合性，在樹脂膜的上方和下方設置絕緣膜。絕緣膜是例如氮化硅膜。這種結構可以這樣制造：在整個表面上形成第一氮化硅膜，在光接收部分與電極連接部分之間的第一氮化硅膜上埋設樹脂膜，并在整個表面上形成第二氮化硅膜以覆蓋樹脂膜。

然而，在這種情況下，第一氮化硅膜和第二氮化硅膜形成在光接收部分的側面的除了樹脂膜所覆蓋的部分之外的其它部分上。因此，第一氮化硅膜的內應力和第二氮化硅膜的內應力之和施加在光接收部分上。第一氮化硅膜的內應力的方向和第二氮化硅膜的內應力的方向相同。因此，由于內應力相加，所以光接收部分被施加了大的應力。這導致產生光接收特性的波動。

下面對實施本發明的優選方式進行描述。

根據實施例的半導體光接收元件是背面入射型半導體光接收元件。圖1示出根據實施例的半導體光接收元件的俯視圖。圖2示出沿著圖1中的線A-A截取的剖視圖。如圖1和圖2所示，根據實施例的半導體光接收元件100具有如下結構：例如，在InP基板10上設置有臺面狀的光接收部分20。光接收部分20具有如下結構：其中，在InP基板10上依次層疊n型InP層22、n型InGaAs層24、n型InGaAsP層25和p型InP層26。在p型InP層26上設置環狀p型InGaAs層28。n型InGaAs層24用作光吸收層。

具有臺面形狀的四個電極連接部分30a至30d在InP基板10上設置成與光吸收部分20鄰近。四個電極連接部分30a至30d分別設置在以設置有光接收部分20的區域為中心的正方形的各個角上。電極連接部分30a至30d具有如下結構：其中，在InP基板10上依次層疊n型InP層32、n型InGaAs層34、n型InGaAsP層35和p型InP層36。電極連接部分30a至30d與光接收部分20具有相同類型的半導體層結構。然而，電極連接部分30a至30d不用作接收入射光的光接收部分。

非摻雜的InP層40設置成覆蓋光接收部分20的側面以及電極連接部分30a至30d的側面。非摻雜的InP層40的厚度是例如0.4μm。非摻雜的InP層40用作基于臺面狀的光接收部分20的側面的漏電流來抑制暗電流的鈍化膜。

在InP基板10的下表面的與光接收部分20相對應的區域設置有透鏡12。這樣，從InP基板10的下表面入射并由透鏡12收集的光進入光接收部分20中。n型InGaAs層24吸收光。n型InGaAs層24不僅吸收從InP基板10向n型InGaAs層24傳播的光，而且吸收穿過n型InGaAs層24并被金屬層58（稍后描述）反射的光。因此，吸收效率高。