光接收装置、包括电路的光接收元件、以及光盘驱动器制造方法及图纸

一种光接收装置包括硅衬底１００、在所述衬底１００上的第一Ｐ型扩散层１０１、以及在所述第一Ｐ型扩散层１０１上的Ｐ型半导体层１０２。在所述Ｐ型半导体层１０２表面部分上，设置两个Ｎ型扩散层１０３和１０３作为光接收部分，并且设置第二Ｐ型扩散层１０４在所述两个Ｎ型扩散层１０３和１０３之间。在所述Ｐ型半导体层１０２上，设置由通过热氧化形成的第一氧化硅１０７以及通过ＣＶＤ形成的第二氧化硅１０８组成的抗反射薄膜结构１０６。所述第一氧化硅１０７的薄膜厚度设定为大约１５ｎｍ，因此防止在所述第一氧化硅１０７与所述Ｐ型半导体层１０２之间的界面上的缺陷。所述第二氧化硅１０８的薄膜厚度设定为大约１００ｎｍ，因此当长时间施加电源电压时防止在阴极之间的漏电流。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光接收装置、包括电路的光接收元件、以及光盘驱动器
技术介绍
通常，在光学驱动器中使用的光学检拾器(optical pickup)构造成使得从半导体激光器发射的光利用透镜会聚并且照射到光盘上，并且被光盘反射的具有被表示信号的凹坑调制的光强度的光被光接收装置接收。来自光接收装置的电信号在信号处理电路中处理于是探测到写入光盘的数据信号，还探测到控制透镜的聚焦的聚焦信号以及控制在光盘上的光会聚位置的伺服信号。作为光接收装置，所谓由多个光接收部分组成的分离式光接收装置用于探测数据信号、聚焦信号和伺服信号。近年来，发展使用作为红外和红光半导体激光的替代的蓝光半导体激光用以制成更高的写入光盘的数据密度。用于这样的光盘驱动器中的该分离式光接收装置包括在图7A和7B中所示的传统的装置(日本未公开专利申请第2001-148503号)。图7A为显示分离式光接收装置的平面图而图7B为沿着图7A的D-D’的箭头线截取的剖视图。该分离式光接收装置构造成使得多个作为阴极的N型扩散层601，601设置在P型半导体层600上用以形成光接收部分。在光接收部分的侧面上的光接收装置的表面上，设置由氧化硅604和氮化硅605组成的两薄膜用以构成抗反射薄膜结构603。由氧化硅604和氮化硅605组成的该抗反射薄膜结构603通过依照入射光的波长适当地选择每层薄膜的厚度有效地减小入射光的反射率。通常，组合如以上所示的类型不同的多层薄膜可以得到具有相对小的厚度和低反射率的抗反射薄膜。例如，在波长650nm的红光情况下，氧化硅的薄膜厚度设定在50nm而氮化硅的薄膜厚度设定在30nm，从而在抗反射薄膜结构603中的反射率可以达到大约4％。此外，在波长400nm的蓝光情况下，氧化硅的薄膜厚度设定在10nm而氮化硅的薄膜厚度设定在39nm，从而在抗反射薄膜结构603中的反射率可以达到大约0％。此外，在P型半导体层600的表面附近以及多个光接收部分之间的附近，设置具有大约1E18cm-3到1E19cm-3的杂质浓度的P型扩散层602从而防止在阴极之间由存储在氧化硅604和氮化硅605之间的界面上以及在抗反射薄膜结构603的氮化硅605中的正电荷导致的漏电流。但是，上述的传统光接收装置具有不能防止在阴极之间由存储在氮化硅605的表面上的正电荷导致的漏电流。更具体地，在制造出光接收装置之后的可靠性测试以及类似测试中，如果电源电压长时间施加到光接收装置的阴极上，则在抗反射薄膜结构603的氮化硅605中存在的电荷通过普尔-弗兰克(Pool-Frenkel)电流重新分布。此外，被静电荷和污染物影响的电荷存储在氮化硅605的表面上。漏电流通过这些电荷在阴极之间流动。图8为显示当光接收装置的反偏压改变时阴极之间的漏电流的改变的图，其中横轴代表当电源电压施加到光接收装置上时的反偏压(V)，而纵轴代表阴极之间的电流(A)。此外如图9所示，对应于电源电压施加的时间的周期的长度，阴极之间的漏电流增加。在图9中，横轴表示在反偏压施加之后经过的时间(小时)，而纵轴表示阴极之间的漏电流(A)。漏电流在阴极之间流动的原因将参考如图10和图11所示的示意图描述。图10为显示在实施长时间可靠性测试之后的图7B的光接收装置的示意性的剖视图。如图10所示，正电荷610存储在抗反射薄膜结构603的表面上，并且存储的正电荷610在P型半导体层600的表面附近并且在N型扩散层601、601之间产生相反电荷611。图11A和11B为显示由普尔-弗兰克电流导致的在图7B的光接收装置中的电荷的重新分布的图。首先，如图11A所示，在光接收装置的生产过程中，氮化硅605被等离子体破坏或者光接收装置形成进入用于在生产光接收装置之后实施的金属线接合步骤的芯片中，通过其正电荷612和负电荷613聚集在氮化硅605中。于是，在可靠性测试中当电压施加到N型扩散层601、601上时，在氮化硅605中的正电荷612如图11B所示聚集到氮化硅605的宽度方向上的中心处，并且该些正电荷612在N型扩散层601、601之间的P型半导体层600的一部分中产生相反电荷614。这里，施加到N型扩散层601、601上的电压，也即，阴极的反偏压，在氮化硅605中产生排斥力，由此多个正电荷612聚集在氮化硅605的对应于阴极之间的部分的区域中。如图10以及11所示，产生的相反电荷611、614同样在位于N型扩散层601、601之间的P型扩散层602中产生。该些相反电荷611、614导致在N型扩散层601、601之间流动的漏电流。为了防止电流在阴极之间流动，必须减小正电荷产生的反向电压，可以考虑通过增加P型扩散层602的杂质浓度或者增加抗反射薄膜结构603的厚度来实现。但是，如果增加P型扩散层602的杂质浓度，则光接收产生的载流子趋向于复合，导致光接收装置的灵敏度的退化。如果为了增加抗反射薄膜结构603的厚度而增加氮化硅605的厚度，则在该氮化硅605中产生应力，并且应力使P型半导体层600和氧化硅604层之间的界面态升高，导致光接收装置灵敏度的退化。此外，如果氧化硅604的厚度增加，P型半导体层600与氧化硅604之间的界面态升高，导致光接收装置的灵敏度的退化。因此，氧化硅604的薄膜厚度应该为大约300nm或更小而氮化硅605的薄膜厚度应该为50nm或更小。但是该些薄膜厚度不能防止施加电源电压后的漏电流。因此，本专利技术的主要目的为提供一种光接收装置，其即便在长时间持续工作之后仍然几乎不产生漏电流并且灵敏度不退化。
技术实现思路
为了达成以上目的，本专利技术提供一种光接收装置包括多个在半导体层上的光接收部分；以及第一光透射薄膜以及第二光透射薄膜，其以从较接近光接收部分的一侧的顺序至少层叠在多个光接收部分以及在多个光接收部分之间的部分上，其中第一光透射薄膜以及第二光透射薄膜均为氧化物，以及该第二光透射薄膜比第一光透射薄膜的厚度厚。依照上述结构，第一光透射薄膜以及第二光透射薄膜均为氧化物，从而即便第二光透射薄膜的厚度相对较厚，在第二光透射薄膜中产生的应力比在传统的情况下所示的氮氧化物具有较厚的厚度的情况下小。因此，在具有光接收部分的半导体层中产生的应力比传统情况下小。结果，在第一光透射薄膜以及半导体层之间的界面态比传统情况下的小。此外，第一透射薄膜的厚度比第二透射薄膜的厚度小，从而在第一透射薄膜以及具有光接收部分的半导体层之间的界面态相对较小。此外，将第一光透射薄膜的总厚度以及第二透射薄膜的厚度设定为相对较大可以防止由存储在第二光透射薄膜的表面上的电荷导致的在光接收部分之间的漏电流。此外，由于氮化硅没有在第二光透射薄膜中使用，例如因为普尔-弗兰克电流导致的在传统情况下所示的电荷的重新分布没有在第二光透射薄膜中发生，其防止在光接收部分之间的由在第二光透射薄膜中的电荷的重新分布导致的漏电流。因此光接收装置能够防止在光接收部分之间的漏电流，并且稳定地达到灵敏度几乎没有任何退化的优异性能。在此，例如通过将第一光透射薄膜以及第二光透射薄膜的厚度设定为λ/4N(2M+1)nm，其中λ(nm)为入射光波长，N为每个第一以及第二光透射薄膜的折射率，而M为整数，光接收装置的灵敏度的退化可以被有效地防止。这里，第二光透射薄膜可以直接地或间接地设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光接收装置，包括：多个光接收部分（１０３），位于半导体层（１０２）上；以及第一光透射薄膜（１０７）以及第二光透射薄膜（１０８），其以从较接近光接收部分（１０３）的一侧的顺序至少层叠在多个光接收部分（１０３）上以及在多个光 接收部分（１０３）之间的部分上，其中，所述第一光透射薄膜（１０７）以及所述第二光透射薄膜（１０８）均为氧化物，以及所述第二光透射薄膜（１０８）比所述第一光透射薄膜（１０７）的厚度厚。

【技术特征摘要】
JP 2001-12-21 389189/20011.一种光接收装置，包括多个光接收部分(103)，位于半导体层(102)上；以及第一光透射薄膜(107)以及第二光透射薄膜(108)，其以从较接近光接收部分(103)的一侧的顺序至少层叠在多个光接收部分(103)上以及在多个光接收部分(103)之间的部分上，其中，所述第一光透射薄膜(107)以及所述第二光透射薄膜(108)均为氧化物，以及所述第二光透射薄膜(108)比所述第一光透射薄膜(107)的厚度厚。2.如权利要求1所述的光接收装置，其中，所述第一光透射薄膜(107)为通过热氧化方法形成的氧化硅，以及所述第二光透射薄膜(108)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林田茂树，森冈达也，谷善彦，大久保勇，和田秀夫，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]