JP2000223733A - 赤外線フォトダイオード及びその製造方法 - Google Patents
赤外線フォトダイオード及びその製造方法Info
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- JP2000223733A JP2000223733A JP11019439A JP1943999A JP2000223733A JP 2000223733 A JP2000223733 A JP 2000223733A JP 11019439 A JP11019439 A JP 11019439A JP 1943999 A JP1943999 A JP 1943999A JP 2000223733 A JP2000223733 A JP 2000223733A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外線フォトダイオード及びその製造方法に
関し、ｐｎ接合の側面方向のｎ- 型領域の拡がりを大き
くして、側面方向へのリーク電流を低減する。 【解決手段】 ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に設けたｎ+ 型領
域２を覆うように設けたｎ- 型領域３の側面方向の厚さ
ｗを、深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にする。
関し、ｐｎ接合の側面方向のｎ- 型領域の拡がりを大き
くして、側面方向へのリーク電流を低減する。 【解決手段】 ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に設けたｎ+ 型領
域２を覆うように設けたｎ- 型領域３の側面方向の厚さ
ｗを、深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は赤外線フォトダイオ
ード及びその製造方法に関するものであり、特に、光起
電力（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏ Ｖｏｌｔａｉｃ）型ＨｇＣｄ
Ｔｅ赤外線光検知装置における耐圧を高めるためのｎ-
型領域に特徴のある赤外線フォトダイオード及びその製
造方法に関するものである。
ード及びその製造方法に関するものであり、特に、光起
電力（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏ Ｖｏｌｔａｉｃ）型ＨｇＣｄ
Ｔｅ赤外線光検知装置における耐圧を高めるためのｎ-
型領域に特徴のある赤外線フォトダイオード及びその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、１０μｍ帯近傍の赤外線を検知す
る赤外線検知装置としては、Ｃｄ組成比が０．２近傍、
例えば、Ｃｄ組成比が０．２２のＨｇＣｄＴｅ層に形成
したｐｎ接合ダイオードをフォトダイオードとしたもの
を用い、このフォトダイオードを一次元アレイ状或いは
二次元アレイ状に配置すると共に、読出回路との電気的
なコンタクトをとるために、赤外線フォトダイオードア
レイ基板及びＳｉ信号処理回路基板を、双方に形成した
Ｉｎ等の金属のバンプで貼り合わせる構造が採用されて
いる。
る赤外線検知装置としては、Ｃｄ組成比が０．２近傍、
例えば、Ｃｄ組成比が０．２２のＨｇＣｄＴｅ層に形成
したｐｎ接合ダイオードをフォトダイオードとしたもの
を用い、このフォトダイオードを一次元アレイ状或いは
二次元アレイ状に配置すると共に、読出回路との電気的
なコンタクトをとるために、赤外線フォトダイオードア
レイ基板及びＳｉ信号処理回路基板を、双方に形成した
Ｉｎ等の金属のバンプで貼り合わせる構造が採用されて
いる。
【０００３】ここで、図６を参照して従来の赤外線フォ
トダイオードの製造工程を説明する。 図６（ａ）参照 まず、閉管チッピング法を用いて、ＴｅリッチのＨｇ−
Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板（図示せず）上に
Ｈｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノン・ドープのｐ型
ＨｇＣｄＴｅ層４１を液相エピタキシャル成長させたの
ち、Ｈｇ蒸気中における２００〜４００℃の温度での熱
処理により、Ｈｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによっ
て、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１の正孔濃度を１０16ｃｍ-3
オーダーに、例えば、約２×１０16ｃｍ-3に制御する。
トダイオードの製造工程を説明する。 図６（ａ）参照 まず、閉管チッピング法を用いて、ＴｅリッチのＨｇ−
Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板（図示せず）上に
Ｈｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノン・ドープのｐ型
ＨｇＣｄＴｅ層４１を液相エピタキシャル成長させたの
ち、Ｈｇ蒸気中における２００〜４００℃の温度での熱
処理により、Ｈｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによっ
て、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１の正孔濃度を１０16ｃｍ-3
オーダーに、例えば、約２×１０16ｃｍ-3に制御する。
【０００４】次いで、表面平坦化、及び、厚みの均一化
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層４１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、厚さ
が、例えば、３００ｎｍのＺｎＳ膜４２を蒸着し、次い
で、レジストパターン４３をマスクとしてＢイオン４４
を選択的にイオン注入することによって、キャリア濃度
が、例えば、１０18ｃｍ-3オーダーのｎ+ 型領域４５を
形成する。
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層４１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、厚さ
が、例えば、３００ｎｍのＺｎＳ膜４２を蒸着し、次い
で、レジストパターン４３をマスクとしてＢイオン４４
を選択的にイオン注入することによって、キャリア濃度
が、例えば、１０18ｃｍ-3オーダーのｎ+ 型領域４５を
形成する。
【０００５】図６（ｂ）参照 次いで、レジストパターン４３を除去したのち、窒素雰
囲気下で、８０〜１８０℃の温度において３０〜９０分
間熱処理することによって、イオン注入によって格子位
置からはじき出されたＨｇ原子をｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４
１へ拡散し、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１中のＨｇ空孔をＨ
ｇ原子によって埋めることによってｎ-型領域４６を形
成する。なお、この場合のｎ- 型領域４６のキャリア濃
度は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１における残留不純物濃度
のレベル、例えば、１０15ｃｍ-3オーダーとなる。
囲気下で、８０〜１８０℃の温度において３０〜９０分
間熱処理することによって、イオン注入によって格子位
置からはじき出されたＨｇ原子をｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４
１へ拡散し、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１中のＨｇ空孔をＨ
ｇ原子によって埋めることによってｎ-型領域４６を形
成する。なお、この場合のｎ- 型領域４６のキャリア濃
度は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１における残留不純物濃度
のレベル、例えば、１０15ｃｍ-3オーダーとなる。
【０００６】図６（ｃ）参照 次いで、新たなレジストパターン（図示せず）を用いて
ＺｎＳ膜４２にコンタクトホールを設けたのち、ｎ+ 型
領域４５に対してはＩｎからなるｎ側電極４７を設け、
一方、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１に対してはＡｕからなる
ｐ側電極４８を設け、最後に、ｎ側電極４７及びｐ側電
極４８上にＩｎバンプ４９を設けることによってｐ／ｎ
- ／ｎ+ 接合構造のフォトダイオードアレイからなる赤
外線検知装置が得られる。
ＺｎＳ膜４２にコンタクトホールを設けたのち、ｎ+ 型
領域４５に対してはＩｎからなるｎ側電極４７を設け、
一方、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層４１に対してはＡｕからなる
ｐ側電極４８を設け、最後に、ｎ側電極４７及びｐ側電
極４８上にＩｎバンプ４９を設けることによってｐ／ｎ
- ／ｎ+ 接合構造のフォトダイオードアレイからなる赤
外線検知装置が得られる。
【０００７】この従来の赤外線フォトダイオードにおい
ては、上述のように、イオン注入によってはじき出され
たＨｇ原子の埋め戻しというＨｇＣｄＴｅ結晶特有の現
象を利用してｎ+ 型領域４５の周囲にｎ- 型領域４６を
形成し、それによって、空乏層を拡げてフォトダイオー
ドの逆方向耐圧を向上させようとするものである。
ては、上述のように、イオン注入によってはじき出され
たＨｇ原子の埋め戻しというＨｇＣｄＴｅ結晶特有の現
象を利用してｎ+ 型領域４５の周囲にｎ- 型領域４６を
形成し、それによって、空乏層を拡げてフォトダイオー
ドの逆方向耐圧を向上させようとするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＨｇＣ
ｄＴｅ赤外線検知装置においては、ｎ- 型領域４６を設
けているにも拘わらず、ｐｎ接合部の暗電流が増加して
雑音増加やダイナミックレンジの低下を引き起こすとい
う問題があるので、その事情を図７を参照して説明す
る。
ｄＴｅ赤外線検知装置においては、ｎ- 型領域４６を設
けているにも拘わらず、ｐｎ接合部の暗電流が増加して
雑音増加やダイナミックレンジの低下を引き起こすとい
う問題があるので、その事情を図７を参照して説明す
る。
【０００９】図７（ａ）参照 図７（ａ）は、結晶表面から深さ方向に沿ったキャリア
濃度プロファイルであり、ｎ- 型領域の厚さは、熱処理
条件等にも依存するが、ｐｎ接合の深さ方向において
は、図に示すように５μｍ以上あることが確かめられて
いる。
濃度プロファイルであり、ｎ- 型領域の厚さは、熱処理
条件等にも依存するが、ｐｎ接合の深さ方向において
は、図に示すように５μｍ以上あることが確かめられて
いる。
【００１０】図７（ｂ）参照 しかし、ｎ- 型領域４６は、ｐｎ接合の横方向、即ち、
ｎ+ 型領域４５の周辺方向には、１〜２μｍ程度しか拡
がっておらず、このｎ- 型領域４６の横方向の厚さが十
分でないと、その部分でリーク電流が発生し、暗電流成
分が増加するものと考えられ、結局、ｐｎ接合の側面方
向へのリーク電流が、フォトダイオードの特性を支配し
ているものと考えられる。
ｎ+ 型領域４５の周辺方向には、１〜２μｍ程度しか拡
がっておらず、このｎ- 型領域４６の横方向の厚さが十
分でないと、その部分でリーク電流が発生し、暗電流成
分が増加するものと考えられ、結局、ｐｎ接合の側面方
向へのリーク電流が、フォトダイオードの特性を支配し
ているものと考えられる。
【００１１】これは、ｎ+ 型領域４５、即ち、イオン注
入領域は拡がろうとするので他の領域、即ち、周囲のｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層４１に対して圧縮応力を作用させるこ
とになる。この場合、ｎ+ 型領域４５の下部においては
この圧縮応力が強く作用するのに対して、ｎ+ 型領域４
５の側面方向においては厚さが１μｍ以下と薄いので圧
縮応力が十分に働かないことになる。
入領域は拡がろうとするので他の領域、即ち、周囲のｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層４１に対して圧縮応力を作用させるこ
とになる。この場合、ｎ+ 型領域４５の下部においては
この圧縮応力が強く作用するのに対して、ｎ+ 型領域４
５の側面方向においては厚さが１μｍ以下と薄いので圧
縮応力が十分に働かないことになる。
【００１２】一方、イオン注入によって格子間にはじき
出されたＨｇ原子の拡散速度は、圧縮応力が働くほど速
くなることが実験的に確認されているので、圧縮応力が
強く作用するｎ+ 型領域４５の下部方向へのみ大きくｎ
- 型領域４６が拡がるものと考えられる。
出されたＨｇ原子の拡散速度は、圧縮応力が働くほど速
くなることが実験的に確認されているので、圧縮応力が
強く作用するｎ+ 型領域４５の下部方向へのみ大きくｎ
- 型領域４６が拡がるものと考えられる。
【００１３】したがって、本発明は、ｐｎ接合の側面方
向のｎ- 型領域の拡がりを大きくして、側面方向へのリ
ーク電流を低減することを目的とする。
向のｎ- 型領域の拡がりを大きくして、側面方向へのリ
ーク電流を低減することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におい
て、符号４はＺｎＳ膜等の保護膜であり、また、符号
５，６は、夫々ｎ側電極及びｐ側電極である。 図１参照 （１）本発明は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に設けたｎ+ 型
領域２を覆うようにｎ - 型領域３を設けた赤外線フォト
ダイオードにおいて、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さ
を、深さ方向の厚さの０．８倍以上にしたことを特徴と
する。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におい
て、符号４はＺｎＳ膜等の保護膜であり、また、符号
５，６は、夫々ｎ側電極及びｐ側電極である。 図１参照 （１）本発明は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に設けたｎ+ 型
領域２を覆うようにｎ - 型領域３を設けた赤外線フォト
ダイオードにおいて、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さ
を、深さ方向の厚さの０．８倍以上にしたことを特徴と
する。
【００１５】この様に、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さ
ｗを深さ方向の厚さｔの０．８倍以上に、即ち、ｗ≧
０．８ｔにすることによって、ｐｎ接合の側面方向の逆
方向耐圧を高めることができ、それによって、赤外線フ
ォトダイオードのリーク電流を低減することができる。
なお、本明細書において、「ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１」と
は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板自体、或いは、ＣｄＺｎＴｅ
基板等の上に成長させたｐ型ＨｇＣｄＴｅエピタキシャ
ル成長層を意味するものである。
ｗを深さ方向の厚さｔの０．８倍以上に、即ち、ｗ≧
０．８ｔにすることによって、ｐｎ接合の側面方向の逆
方向耐圧を高めることができ、それによって、赤外線フ
ォトダイオードのリーク電流を低減することができる。
なお、本明細書において、「ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１」と
は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板自体、或いは、ＣｄＺｎＴｅ
基板等の上に成長させたｐ型ＨｇＣｄＴｅエピタキシャ
ル成長層を意味するものである。
【００１６】（２）また、本発明は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１に設けたｎ+ 型領域２を覆うようにｎ- 型領域３を
設けた赤外線フォトダイオードの製造方法において、イ
オン注入によって第１のｎ+ 型領域を形成したのち熱処
理を行ってｎ- 型領域３を形成し、次いで、第１のｎ+
型領域を除去したのち、ｎ- 型領域３に選択的にイオン
注入することによって第１のｎ+ 型領域より面積の小さ
な第２のｎ+ 型領域２を形成することを特徴とする。
層１に設けたｎ+ 型領域２を覆うようにｎ- 型領域３を
設けた赤外線フォトダイオードの製造方法において、イ
オン注入によって第１のｎ+ 型領域を形成したのち熱処
理を行ってｎ- 型領域３を形成し、次いで、第１のｎ+
型領域を除去したのち、ｎ- 型領域３に選択的にイオン
注入することによって第１のｎ+ 型領域より面積の小さ
な第２のｎ+ 型領域２を形成することを特徴とする。
【００１７】この様に、ｐｎ接合の側面方向の厚さｗを
より大きくするためには、最初に形成した第１のｎ+ 型
領域をエッチング等で除去したのち、２回目のイオン注
入を行って第１のｎ+ 型領域より面積の小さな第２のｎ
+ 型領域２を形成すれば良く、その大きさの比は、イオ
ン注入マスクとなるレジストパターンに設けた開口部の
面積比によって任意に制御することができる。
より大きくするためには、最初に形成した第１のｎ+ 型
領域をエッチング等で除去したのち、２回目のイオン注
入を行って第１のｎ+ 型領域より面積の小さな第２のｎ
+ 型領域２を形成すれば良く、その大きさの比は、イオ
ン注入マスクとなるレジストパターンに設けた開口部の
面積比によって任意に制御することができる。
【００１８】（３）また、本発明は、上記（２）におい
て、第２のｎ+ 型領域２を形成する際のマスクに設ける
開口部の大きさを、第１のｎ+ 型領域を形成する際のマ
スクに設けた開口部の大きさより、ｎ- 型領域３の深さ
方向の厚さの１．６倍分以上小さくすることを特徴とす
る。
て、第２のｎ+ 型領域２を形成する際のマスクに設ける
開口部の大きさを、第１のｎ+ 型領域を形成する際のマ
スクに設けた開口部の大きさより、ｎ- 型領域３の深さ
方向の厚さの１．６倍分以上小さくすることを特徴とす
る。
【００１９】この様なマスクの開口部の大きさを設定す
ることによって、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さｗを、
再現性良く深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にすること
ができる。
ることによって、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さｗを、
再現性良く深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にすること
ができる。
【００２０】（４）また、本発明は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１に設けたｎ+ 型領域２を覆うようにｎ- 型領域３を
設けた赤外線フォトダイオードの製造方法において、イ
オン注入によってｎ+ 型領域２を形成したのち、ｎ+ 型
領域２の周囲の表面近傍のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に圧縮
応力が強く作用した状態で熱処理を行ってｎ- 型領域３
を形成することを特徴とする。
層１に設けたｎ+ 型領域２を覆うようにｎ- 型領域３を
設けた赤外線フォトダイオードの製造方法において、イ
オン注入によってｎ+ 型領域２を形成したのち、ｎ+ 型
領域２の周囲の表面近傍のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に圧縮
応力が強く作用した状態で熱処理を行ってｎ- 型領域３
を形成することを特徴とする。
【００２１】上述の様に、Ｈｇ原子の拡散速度は、ｐ型
ＨｇＣｄＴｅ層１に作用する圧縮応力に依存するので、
ｎ+ 型領域２の周囲の表面近傍のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１
に圧縮応力が強く作用した状態で熱処理を行うことによ
って、ｐｎ接合の側面方向でのｎ- 型領域３の拡がりを
より大きくすることができる。なお、「圧縮応力が強く
作用した状態」とは、圧縮応力がｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１
の全面に渡ってほぼ均一に作用する場合に比べて、ｎ+
型領域２の周囲の表面近傍においてより強く作用するこ
とを意味するものであり、従来の均一な厚さのＺｎＳ膜
の場合には、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１には圧縮応力ではな
く引張応力が作用する。
ＨｇＣｄＴｅ層１に作用する圧縮応力に依存するので、
ｎ+ 型領域２の周囲の表面近傍のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１
に圧縮応力が強く作用した状態で熱処理を行うことによ
って、ｐｎ接合の側面方向でのｎ- 型領域３の拡がりを
より大きくすることができる。なお、「圧縮応力が強く
作用した状態」とは、圧縮応力がｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１
の全面に渡ってほぼ均一に作用する場合に比べて、ｎ+
型領域２の周囲の表面近傍においてより強く作用するこ
とを意味するものであり、従来の均一な厚さのＺｎＳ膜
の場合には、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１には圧縮応力ではな
く引張応力が作用する。
【００２２】（５）また、本発明は、上記（４）におい
て、ｎ- 型領域３を形成するための熱処理の際に、ｐ型
ＨｇＣｄＴｅ層１に対して引張応力を作用させ、且つ、
ｎ+型領域２の面積より大きい開口部を有する膜を設け
た状態で熱処理を行うことを特徴とする。
て、ｎ- 型領域３を形成するための熱処理の際に、ｐ型
ＨｇＣｄＴｅ層１に対して引張応力を作用させ、且つ、
ｎ+型領域２の面積より大きい開口部を有する膜を設け
た状態で熱処理を行うことを特徴とする。
【００２３】この様に、ｎ+ 型領域２の周囲の表面近傍
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に圧縮応力が強く作用させるた
めには、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に対して引張応力を作用
させ、且つ、ｎ+ 型領域２の面積より大きい開口部を有
する膜、例えば、開口部有するＺｎＳ膜を設ければ良
い。
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に圧縮応力が強く作用させるた
めには、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１に対して引張応力を作用
させ、且つ、ｎ+ 型領域２の面積より大きい開口部を有
する膜、例えば、開口部有するＺｎＳ膜を設ければ良
い。
【００２４】（６）また、本発明は、上記（５）におい
て、開口部の端部とｎ+ 型領域２との間隔を、熱処理に
よって形成されるｎ- 型領域３の深さ方向の厚さの０．
８倍以上とすることを特徴とする。
て、開口部の端部とｎ+ 型領域２との間隔を、熱処理に
よって形成されるｎ- 型領域３の深さ方向の厚さの０．
８倍以上とすることを特徴とする。
【００２５】この様な関係に開口部の大きさを設定する
ことによって、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さｗを、再
現性良く深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にすることが
できる。
ことによって、ｎ- 型領域３の側面方向の厚さｗを、再
現性良く深さ方向の厚さｔの０．８倍以上にすることが
できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】ここで図２及び図３を参照して本
発明の第１の実施の形態の赤外線フォトダイオードの製
造工程を説明する。 図２（ａ）参照 まず、従来と同様に、閉管チッピング法を用いて、Ｔｅ
リッチのＨｇ−Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板
（図示せず）上にＨｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノ
ン・ドープのｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１（Ｃｄ比０．２
２）を液相エピタキシャル成長させたのち、Ｈｇ蒸気中
における２００〜４００℃の温度での熱処理により、Ｈ
ｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによって、ｐ型ＨｇＣｄ
Ｔｅ層１１の正孔濃度を５×１０15〜１×１０17ｃ
ｍ-3、例えば、３．０×１０16ｃｍ-3に設定する。
発明の第１の実施の形態の赤外線フォトダイオードの製
造工程を説明する。 図２（ａ）参照 まず、従来と同様に、閉管チッピング法を用いて、Ｔｅ
リッチのＨｇ−Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板
（図示せず）上にＨｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノ
ン・ドープのｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１（Ｃｄ比０．２
２）を液相エピタキシャル成長させたのち、Ｈｇ蒸気中
における２００〜４００℃の温度での熱処理により、Ｈ
ｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによって、ｐ型ＨｇＣｄ
Ｔｅ層１１の正孔濃度を５×１０15〜１×１０17ｃ
ｍ-3、例えば、３．０×１０16ｃｍ-3に設定する。
【００２７】次いで、表面平坦化、及び、厚みの均一化
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、加熱蒸
着法を用いてｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１上に厚さが、例え
ば、３００ｎｍのＺｎＳ膜１２を保護絶縁膜として堆積
させる。
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、加熱蒸
着法を用いてｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１上に厚さが、例え
ば、３００ｎｍのＺｎＳ膜１２を保護絶縁膜として堆積
させる。
【００２８】次いで、例えば、３０μｍ□の開口部を有
するレジストパターン１３をマスクとしてＢイオン１４
を１３０〜１８０ｋｅＶ、例えば、１５０ｋｅＶの加速
エネルギーで、１．０×１０13〜１．０×１０15ｃ
ｍ-2、例えば、５．０×１０14ｃｍ-2だけ選択的にイオ
ン注入することによってｎ+ 型領域１５を形成する。
するレジストパターン１３をマスクとしてＢイオン１４
を１３０〜１８０ｋｅＶ、例えば、１５０ｋｅＶの加速
エネルギーで、１．０×１０13〜１．０×１０15ｃ
ｍ-2、例えば、５．０×１０14ｃｍ-2だけ選択的にイオ
ン注入することによってｎ+ 型領域１５を形成する。
【００２９】図２（ｂ）参照 次いで、レジストパターン１３を除去したのち、窒素雰
囲気中において、８０〜１８０℃、例えば、１２０℃の
温度において、３０〜９０分間、例えば、４５分間熱処
理を行うことによってｎ- 型領域１６を形成する。な
お、厚さが１μｍ以下のｎ+ 型領域１５の直下における
ｎ- 型領域１６の厚さｔは約６μｍとなる。
囲気中において、８０〜１８０℃、例えば、１２０℃の
温度において、３０〜９０分間、例えば、４５分間熱処
理を行うことによってｎ- 型領域１６を形成する。な
お、厚さが１μｍ以下のｎ+ 型領域１５の直下における
ｎ- 型領域１６の厚さｔは約６μｍとなる。
【００３０】図３（ｃ）参照 次いで、ＺｎＳ膜１２を塩酸によってエッチング除去し
たのち、ｎ+ 型領域１５の形成されたｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１１の表面をＢｒメタノールを用いて約１μｍ程度エ
ッチングしてｎ+ 型領域１５を除去する。
たのち、ｎ+ 型領域１５の形成されたｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層１１の表面をＢｒメタノールを用いて約１μｍ程度エ
ッチングしてｎ+ 型領域１５を除去する。
【００３１】図３（ｄ）参照 次いで、再び、加熱蒸着法を用いて厚さが、例えば、３
００ｎｍのＺｎＳ膜１７を設けた後、新たなレジストパ
ターン１８を設け、このレジストパターン１８をマスク
としてＢイオン１９を１３０〜１８０ｋｅＶ、例えば、
１５０ｋｅＶの加速エネルギーで、１．０×１０13〜
１．０×１０15ｃｍ-2、例えば、５．０×１０14ｃｍ-2
だけ選択的にイオン注入することによってｎ+ 型領域２
０を形成する。
００ｎｍのＺｎＳ膜１７を設けた後、新たなレジストパ
ターン１８を設け、このレジストパターン１８をマスク
としてＢイオン１９を１３０〜１８０ｋｅＶ、例えば、
１５０ｋｅＶの加速エネルギーで、１．０×１０13〜
１．０×１０15ｃｍ-2、例えば、５．０×１０14ｃｍ-2
だけ選択的にイオン注入することによってｎ+ 型領域２
０を形成する。
【００３２】なお、この場合のレジストパターン１８に
設ける開口部の端部とｎ- 型領域１６の端部との間隔ｗ
がｎ+ 型領域１５の直下におけるｎ- 型領域１６の厚さ
ｔの０．８倍以上、より好適には１．０倍以上になるよ
うに形成する。即ち、上述の様に、ｎ+ 型領域１５の直
下のｎ- 型領域１６の厚さが６μｍの場合、ｔ≒６μｍ
−（ｎ+ 型領域２０の厚さ）≒５μｍとなるので、ｗ≧
５μｍ×０．８＝４．０μｍ、例えば、ｗ＝５μｍにな
る様に開口部を形成する。
設ける開口部の端部とｎ- 型領域１６の端部との間隔ｗ
がｎ+ 型領域１５の直下におけるｎ- 型領域１６の厚さ
ｔの０．８倍以上、より好適には１．０倍以上になるよ
うに形成する。即ち、上述の様に、ｎ+ 型領域１５の直
下のｎ- 型領域１６の厚さが６μｍの場合、ｔ≒６μｍ
−（ｎ+ 型領域２０の厚さ）≒５μｍとなるので、ｗ≧
５μｍ×０．８＝４．０μｍ、例えば、ｗ＝５μｍにな
る様に開口部を形成する。
【００３３】以降は、熱処理を行うことなく、従来と同
様に、新たなレジストパターン（図示せず）を用いてＺ
ｎＳ膜１７にコンタクトホールを設けたのち、ｎ+ 型領
域２０に対してはＩｎからなるｎ側電極を設け、一方、
ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１に対してはＡｕからなるｐ側電
極を設け、最後に、ｎ側電極及びｐ側電極上にＩｎバン
プを設けることによってｐ／ｎ- ／ｎ+ 接合構造のフォ
トダイオードが得られる。
様に、新たなレジストパターン（図示せず）を用いてＺ
ｎＳ膜１７にコンタクトホールを設けたのち、ｎ+ 型領
域２０に対してはＩｎからなるｎ側電極を設け、一方、
ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１１に対してはＡｕからなるｐ側電
極を設け、最後に、ｎ側電極及びｐ側電極上にＩｎバン
プを設けることによってｐ／ｎ- ／ｎ+ 接合構造のフォ
トダイオードが得られる。
【００３４】この様に、本発明の第１の実施の形態にお
いては、２度のイオン注入工程を用いるとともに、ｎ-
型領域１６の基になったｎ+ 型領域１５をエッチング除
去したのち、ｎ+ 型領域１５より小さな面積のｎ+ 型領
域２０を新たに形成しているので、ｎ- 型領域１６の側
面方向の厚さｗを、ｎ- 型領域１６の深さ方向の厚さｔ
とほぼ同じ厚さ、即ち、ｔの０．８倍以上にすることが
でき、空乏層が拡がりやすくなるので、ｐｎ接合の側面
方向のリーク電流を低減することができ、それによっ
て、暗電流成分を減少させることができる。この場合、
ｎ- 型領域１６の側面方向の厚さｗは、レジストパター
ン１８の開口部の大きさを制御することによって任意の
値に設定することができる。
いては、２度のイオン注入工程を用いるとともに、ｎ-
型領域１６の基になったｎ+ 型領域１５をエッチング除
去したのち、ｎ+ 型領域１５より小さな面積のｎ+ 型領
域２０を新たに形成しているので、ｎ- 型領域１６の側
面方向の厚さｗを、ｎ- 型領域１６の深さ方向の厚さｔ
とほぼ同じ厚さ、即ち、ｔの０．８倍以上にすることが
でき、空乏層が拡がりやすくなるので、ｐｎ接合の側面
方向のリーク電流を低減することができ、それによっ
て、暗電流成分を減少させることができる。この場合、
ｎ- 型領域１６の側面方向の厚さｗは、レジストパター
ン１８の開口部の大きさを制御することによって任意の
値に設定することができる。
【００３５】次に、図４及び図５を参照して、本発明の
第２の実施の形態の赤外線フォトダイオードの製造工程
を説明する。 図４（ａ）参照 まず、従来と同様に、閉管チッピング法を用いて、Ｔｅ
リッチのＨｇ−Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板
（図示せず）上にＨｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノ
ン・ドープのｐ型ＨｇＣｄＴｅ層２１（Ｃｄ比０．２
２）を液相エピタキシャル成長させたのち、Ｈｇ蒸気中
における２００〜４００℃の温度での熱処理により、Ｈ
ｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによって、ｐ型ＨｇＣｄ
Ｔｅ層２１の正孔濃度を５×１０15〜１×１０17ｃ
ｍ-3、例えば、３．０×１０16ｃｍ-3に設定する。
第２の実施の形態の赤外線フォトダイオードの製造工程
を説明する。 図４（ａ）参照 まず、従来と同様に、閉管チッピング法を用いて、Ｔｅ
リッチのＨｇ−Ｃｄ−Ｔｅ融液中でＣｄＺｎＴｅ基板
（図示せず）上にＨｇ空孔濃度が１０17ｃｍ-3程度のノ
ン・ドープのｐ型ＨｇＣｄＴｅ層２１（Ｃｄ比０．２
２）を液相エピタキシャル成長させたのち、Ｈｇ蒸気中
における２００〜４００℃の温度での熱処理により、Ｈ
ｇ空孔をＨｇ原子で埋めることによって、ｐ型ＨｇＣｄ
Ｔｅ層２１の正孔濃度を５×１０15〜１×１０17ｃ
ｍ-3、例えば、３．０×１０16ｃｍ-3に設定する。
【００３６】次いで、表面平坦化、及び、厚みの均一化
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、加熱蒸
着法を用いてｐ型ＨｇＣｄＴｅ層２１上に厚さが、例え
ば、３００ｎｍのＺｎＳ膜２２を保護絶縁膜として堆積
させ、次いで、例えば、２０μｍ□の開口部を有するレ
ジストパターン２３をマスクとしてＢイオン２４を１３
０〜１８０ｋｅＶ、例えば、１５０ｋｅＶの加速エネル
ギーで、１．０×１０13〜１．０×１０15ｃｍ -2、例え
ば、５．０×１０14ｃｍ-2だけ選択的にイオン注入する
ことによってｎ + 型領域２５を形成する。
のために、アルミナ研磨を行なって、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１の厚さを１５〜２５μｍに制御したのち、加熱蒸
着法を用いてｐ型ＨｇＣｄＴｅ層２１上に厚さが、例え
ば、３００ｎｍのＺｎＳ膜２２を保護絶縁膜として堆積
させ、次いで、例えば、２０μｍ□の開口部を有するレ
ジストパターン２３をマスクとしてＢイオン２４を１３
０〜１８０ｋｅＶ、例えば、１５０ｋｅＶの加速エネル
ギーで、１．０×１０13〜１．０×１０15ｃｍ -2、例え
ば、５．０×１０14ｃｍ-2だけ選択的にイオン注入する
ことによってｎ + 型領域２５を形成する。
【００３７】図４（ｂ）参照 次いで、レジストパターン２３を除去したのち、再び、
加熱蒸着法を用いて、ＺｎＳ膜２２上に厚さが、例え
ば、７００ｎｍのＺｎＳ膜２６を堆積させ、次いで、レ
ジストパターン２７を用いてＺｎＳ膜２６をエッチング
することによって深さｄが７００ｎｍの開口部２８を形
成する。
加熱蒸着法を用いて、ＺｎＳ膜２２上に厚さが、例え
ば、７００ｎｍのＺｎＳ膜２６を堆積させ、次いで、レ
ジストパターン２７を用いてＺｎＳ膜２６をエッチング
することによって深さｄが７００ｎｍの開口部２８を形
成する。
【００３８】なお、この場合のＺｎＳ膜２６に設ける開
口部２８の端部とｎ+ 型領域２５の端部との間隔ｗは、
後の熱処理工程によってｎ+ 型領域２５の直下に形成さ
れるｎ- 型領域（２９）の深さ方向の厚さｔの０．８倍
以上、より好適には１．０倍以上になるように形成す
る。即ち、上述の様に、ｔ≒６μｍの場合には、ｗ≧６
μｍ×０．８＝４．８μｍ、例えば、ｗ＝５μｍになる
様に開口部２８を３０μｍ□に形成する。
口部２８の端部とｎ+ 型領域２５の端部との間隔ｗは、
後の熱処理工程によってｎ+ 型領域２５の直下に形成さ
れるｎ- 型領域（２９）の深さ方向の厚さｔの０．８倍
以上、より好適には１．０倍以上になるように形成す
る。即ち、上述の様に、ｔ≒６μｍの場合には、ｗ≧６
μｍ×０．８＝４．８μｍ、例えば、ｗ＝５μｍになる
様に開口部２８を３０μｍ□に形成する。
【００３９】図４（ｃ）参照 次いで、レジストパターン２７を除去したのち、窒素雰
囲気中において、８０〜１８０℃、例えば、１２０℃の
温度において、３０〜９０分間、例えば、４５分間熱処
理を行うことによってｎ- 型領域２９を形成する。
囲気中において、８０〜１８０℃、例えば、１２０℃の
温度において、３０〜９０分間、例えば、４５分間熱処
理を行うことによってｎ- 型領域２９を形成する。
【００４０】図５参照 図５は、ＨｇＣｄＴｅ層３１上に設けたＺｎＳ膜３２に
開口部３３を設けた場合の応力の状態を示した図であ
り、ＺｎＳ膜３２はＨｇＣｄＴｅ層に引張応力を与える
が、ＺｎＳ膜３２の存在しない開口部３３においてはＨ
ｇＣｄＴｅ層３１に対して圧縮応力を与え、特に、開口
部３２の近傍においては圧縮応力が大きくなる。
開口部３３を設けた場合の応力の状態を示した図であ
り、ＺｎＳ膜３２はＨｇＣｄＴｅ層に引張応力を与える
が、ＺｎＳ膜３２の存在しない開口部３３においてはＨ
ｇＣｄＴｅ層３１に対して圧縮応力を与え、特に、開口
部３２の近傍においては圧縮応力が大きくなる。
【００４１】再び、図４（ｃ）参照 したがって、ＺｎＳ膜２６の存在する領域においてはｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層２１に引張応力を与えるが、ＺｎＳ膜
２６の存在しない開口部２８においてはｐ型ＨｇＣｄＴ
ｅ層２１に対して圧縮応力を与え、特に、開口部２８の
端部近傍においては圧縮応力が大きくなり、こ圧縮応力
の作用によって開口部２８に面した領域におけるＨｇ空
孔の拡散速度が速くなるので、開口部２８の端部近傍ま
でｎ- 型領域２９が形成されることになる。
型ＨｇＣｄＴｅ層２１に引張応力を与えるが、ＺｎＳ膜
２６の存在しない開口部２８においてはｐ型ＨｇＣｄＴ
ｅ層２１に対して圧縮応力を与え、特に、開口部２８の
端部近傍においては圧縮応力が大きくなり、こ圧縮応力
の作用によって開口部２８に面した領域におけるＨｇ空
孔の拡散速度が速くなるので、開口部２８の端部近傍ま
でｎ- 型領域２９が形成されることになる。
【００４２】以降は、従来と同様に、新たなレジストパ
ターン（図示せず）を用いてＺｎＳ膜２２，２６にコン
タクトホールを設けたのち、ｎ+ 型領域２９に対しては
Ｉｎからなるｎ側電極を設け、一方、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１に対してはＡｕからなるｐ側電極を設け、最後
に、ｎ側電極及びｐ側電極上にＩｎバンプを設けること
によってｐ／ｎ- ／ｎ+ 接合構造のフォトダイオードが
得られる。なお、コンタクトホールを形成する前に、Ｚ
ｎＳ膜２６を除去してＺｎＳ膜２２のみを表面保護膜と
しても良い。
ターン（図示せず）を用いてＺｎＳ膜２２，２６にコン
タクトホールを設けたのち、ｎ+ 型領域２９に対しては
Ｉｎからなるｎ側電極を設け、一方、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１に対してはＡｕからなるｐ側電極を設け、最後
に、ｎ側電極及びｐ側電極上にＩｎバンプを設けること
によってｐ／ｎ- ／ｎ+ 接合構造のフォトダイオードが
得られる。なお、コンタクトホールを形成する前に、Ｚ
ｎＳ膜２６を除去してＺｎＳ膜２２のみを表面保護膜と
しても良い。
【００４３】この本発明の第２の実施の形態において
は、ＺｎＳ膜の厚さに差を設けることによって形成され
る圧縮応力を利用してｐｎ接合の側面方向のｎ- 型領域
２９の厚さｗを、ｎ- 型領域２９の深さ方向の厚さｔと
ほぼ同じ厚さ、即ち、ｔの０．８倍以上にしているの
で、空乏層が拡がりやすくなり、それによって、ｐｎ接
合の側面方向のリーク電流が低減するので、暗電流成分
が減少する。
は、ＺｎＳ膜の厚さに差を設けることによって形成され
る圧縮応力を利用してｐｎ接合の側面方向のｎ- 型領域
２９の厚さｗを、ｎ- 型領域２９の深さ方向の厚さｔと
ほぼ同じ厚さ、即ち、ｔの０．８倍以上にしているの
で、空乏層が拡がりやすくなり、それによって、ｐｎ接
合の側面方向のリーク電流が低減するので、暗電流成分
が減少する。
【００４４】なお、この第２の実施の形態においては、
イオン注入工程が１回で済み、且つ、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１の表面の除去工程の不要になるので、製造工程が
簡素化され、スループットが向上する。
イオン注入工程が１回で済み、且つ、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ
層２１の表面の除去工程の不要になるので、製造工程が
簡素化され、スループットが向上する。
【００４５】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成・条件に限
られるものでなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の第２の実施の形態においては、ｎ+ 型領域２５を
形成したのち、新たなＺｎＳ膜２６を形成し、このＺｎ
Ｓ膜２６をエッチングして開口部２８を形成している
が、この開口部２８を形成する際に、ＺｎＳ膜２６が開
口部２８に若干残存しても良いし、或いは、開口部２８
に面するＺｎＳ膜２２を若干エッチング除去しても良い
ものである。
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成・条件に限
られるものでなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の第２の実施の形態においては、ｎ+ 型領域２５を
形成したのち、新たなＺｎＳ膜２６を形成し、このＺｎ
Ｓ膜２６をエッチングして開口部２８を形成している
が、この開口部２８を形成する際に、ＺｎＳ膜２６が開
口部２８に若干残存しても良いし、或いは、開口部２８
に面するＺｎＳ膜２２を若干エッチング除去しても良い
ものである。
【００４６】また、上記の第２の実施の形態において
は、圧縮応力を２度のＺｎＳ膜の成膜工程によって形成
しているが、１度の成膜工程で形成しても良いものであ
る。即ち、最初の工程において、厚さが、例えば、１０
００ｎｍのＺｎＳ膜を堆積させたのち、３０μｍ□で深
さｄが７００ｎｍの開口部を形成し、次いで、開口部の
側壁部の厚さが５μｍ程度のサイドウォールを形成した
のちＢイオンを注入することによって約２０μｍ□のｎ
+ 型領域を形成する。次いで、サイドウォールを除去し
たのち、窒素雰囲気中で熱処理を施すことによって約３
０μｍ□に拡がるｎ- 型領域を形成しても良いものであ
る。
は、圧縮応力を２度のＺｎＳ膜の成膜工程によって形成
しているが、１度の成膜工程で形成しても良いものであ
る。即ち、最初の工程において、厚さが、例えば、１０
００ｎｍのＺｎＳ膜を堆積させたのち、３０μｍ□で深
さｄが７００ｎｍの開口部を形成し、次いで、開口部の
側壁部の厚さが５μｍ程度のサイドウォールを形成した
のちＢイオンを注入することによって約２０μｍ□のｎ
+ 型領域を形成する。次いで、サイドウォールを除去し
たのち、窒素雰囲気中で熱処理を施すことによって約３
０μｍ□に拡がるｎ- 型領域を形成しても良いものであ
る。
【００４７】この場合には、ＺｎＳ膜の成膜工程は１度
で済み、且つ、ｎ- 型領域をｎ+ 型領域に対して自己整
合的に形成することができるので、レジストパターンの
位置合わせ誤差に基づく間隔ｗの偏りが発生することが
ない。
で済み、且つ、ｎ- 型領域をｎ+ 型領域に対して自己整
合的に形成することができるので、レジストパターンの
位置合わせ誤差に基づく間隔ｗの偏りが発生することが
ない。
【００４８】また、上記の各実施の形態の説明において
は１個のフォトダイオードを図示しており、単体のフォ
トダイオードとして用いても良いが、実際には、この様
なフォトダイオードを１次元アレイ状或いは２次元アレ
イ状に配置してＩＲＦＰＡ（ＩｎｆｒａＲｅｄ Ｆｏｃ
ａｌ Ｐｌａｎｅ Ａｒｒａｙ）を構成するものであ
る。
は１個のフォトダイオードを図示しており、単体のフォ
トダイオードとして用いても良いが、実際には、この様
なフォトダイオードを１次元アレイ状或いは２次元アレ
イ状に配置してＩＲＦＰＡ（ＩｎｆｒａＲｅｄ Ｆｏｃ
ａｌ Ｐｌａｎｅ Ａｒｒａｙ）を構成するものであ
る。
【００４９】また、上記の各実施の形態の説明において
は、フォトダイオードを形成するための半導体はＣｄＺ
ｎＴｅ基板上にエピタキシャル成長させたｐ型Ｈｇ0.78
Ｃｄ 0.22Ｔｅとして説明しているが、Ｈｇ0.78Ｃｄ0.22
Ｔｅに限られるものではなく、他の組成比のＨｇＣｄＴ
ｅでも良く、例えば、Ｃｄ比を０．６０程度にすること
によってＡＰＤを形成しても良いものである。さらに
は、ＨｇＣｄＴｅエピタキシャル層に限られるものでは
なく、ＨｇＣｄＴｅ基板自体を用いても良いものであ
る。
は、フォトダイオードを形成するための半導体はＣｄＺ
ｎＴｅ基板上にエピタキシャル成長させたｐ型Ｈｇ0.78
Ｃｄ 0.22Ｔｅとして説明しているが、Ｈｇ0.78Ｃｄ0.22
Ｔｅに限られるものではなく、他の組成比のＨｇＣｄＴ
ｅでも良く、例えば、Ｃｄ比を０．６０程度にすること
によってＡＰＤを形成しても良いものである。さらに
は、ＨｇＣｄＴｅエピタキシャル層に限られるものでは
なく、ＨｇＣｄＴｅ基板自体を用いても良いものであ
る。
【００５０】また、表面保護膜としてはＺｎＳ膜を用い
ているが、ＺｎＳ膜に限られるものではなく、ＣｄＴｅ
膜、或いは、Ｓｉ3 Ｎ4 膜を用いても良いものであり、
特に、第２の実施の形態の場合には、表面保護膜の種類
によってｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に作用する応力がどの様な
応力であるかを見極めて、熱処理前のパターンを決定す
る必要がある。
ているが、ＺｎＳ膜に限られるものではなく、ＣｄＴｅ
膜、或いは、Ｓｉ3 Ｎ4 膜を用いても良いものであり、
特に、第２の実施の形態の場合には、表面保護膜の種類
によってｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に作用する応力がどの様な
応力であるかを見極めて、熱処理前のパターンを決定す
る必要がある。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、ｎ+ 型領域の周囲に設
けたｎ- 型領域の側面方向の厚さｗを深さ方向の厚さｔ
とほぼ同じ厚さにしているので、側面方向の逆方向耐圧
を大きくすることができ、それによって、リーク電流を
低減することができるので、特性の優れた赤外線検出素
子を実現することができる。
けたｎ- 型領域の側面方向の厚さｗを深さ方向の厚さｔ
とほぼ同じ厚さにしているので、側面方向の逆方向耐圧
を大きくすることができ、それによって、リーク電流を
低減することができるので、特性の優れた赤外線検出素
子を実現することができる。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の図２以降の製造工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の製造工程の説明図
である。
である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における応力の説明
図である。
図である。
【図６】従来の赤外線フォトダイオードの製造工程の説
明図である。
明図である。
【図７】従来の赤外線フォトダイオードにおけるｎ- 型
領域の拡がりの説明図である。
領域の拡がりの説明図である。
１ ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層 ２ ｎ+ 型領域 ３ ｎ- 型領域 ４ 保護膜 ５ ｎ側電極 ６ ｐ側電極 １１ ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層 １２ ＺｎＳ膜 １３ レジストパターン １４ Ｂイオン １５ ｎ+ 型領域 １６ ｎ- 型領域 １７ ＺｎＳ膜 １８ レジストパターン １９ Ｂイオン ２０ ｎ+ 型領域 ２１ ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層 ２２ ＺｎＳ膜 ２３ レジストパターン ２４ Ｂイオン ２５ ｎ+ 型領域 ２６ ＺｎＳ膜 ２７ レジストパターン ２８ 開口部 ２９ ｎ- 型領域 ３１ ＨｇＣｄＴｅ層 ３２ ＺｎＳ膜 ３３ 開口部 ４１ ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層 ４２ ＺｎＳ膜 ４３ レジストパターン ４４ Ｂイオン ４５ ｎ+ 型領域 ４６ ｎ- 型領域 ４７ ｎ側電極 ４８ ｐ側電極 ４９ Ｉｎバンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AA10 CA03 CA05 CA32 CA33 CB09 EA01 GA10 HA31 5F049 MA02 MB01 MB12 NA05 PA02 PA10 PA11 PA14 PA20 QA03 SE05 SS01 SZ12 WA01
Claims (6)
- 【請求項１】 ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に設けたｎ+ 型領域
を覆うようにｎ- 型領域を設けた赤外線フォトダイオー
ドにおいて、前記ｎ- 型領域の側面方向の厚さを、深さ
方向の厚さの０．８倍以上にしたことを特徴とする赤外
線フォトダイオード。 - 【請求項２】 ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に設けたｎ+ 型領域
を覆うようにｎ- 型領域を設けた赤外線フォトダイオー
ドの製造方法において、イオン注入によって第１のｎ+
型領域を形成したのち熱処理を行ってｎ- 型領域を形成
し、次いで、前記第１のｎ+ 型領域を除去したのち、前
記ｎ- 型領域に選択的にイオン注入することによって前
記第１のｎ+ 型領域より面積の小さな第２のｎ+ 型領域
を形成することを特徴とする赤外線フォトダイオードの
製造方法。 - 【請求項３】 上記第２のｎ+ 型領域を形成する際のマ
スクに設ける開口部の大きさを、上記第１のｎ+ 型領域
を形成する際のマスクに設けた開口部の大きさより、上
記ｎ- 型領域の深さ方向の厚さの１．６倍分以上小さく
することを特徴とする請求項２記載の赤外線フォトダイ
オードの製造方法。 - 【請求項４】 ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に設けたｎ+ 型領域
を覆うようにｎ- 型領域を設けた赤外線フォトダイオー
ドの製造方法において、イオン注入によってｎ+ 型領域
を形成したのち、前記ｎ+ 型領域の周囲の表面近傍のｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層に圧縮応力が強く作用した状態で熱処
理を行ってｎ- 型領域を形成することを特徴とする赤外
線フォトダイオードの製造方法。 - 【請求項５】 上記ｎ- 型領域を形成するための熱処理
の際に、上記ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層に対して引張応力を作
用させ且つ上記ｎ+ 型領域の面積より大きい開口部を有
する膜を設けた状態で熱処理を行うことを特徴とする請
求項４記載の赤外線フォトダイオードの製造方法。 - 【請求項６】 上記開口部の端部とｎ+ 型領域との間隔
を、熱処理によって形成される上記ｎ- 型領域の深さ方
向の厚さの０．８倍以上とすることを特徴とする請求項
５記載の赤外線フォトダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019439A JP2000223733A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 赤外線フォトダイオード及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019439A JP2000223733A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 赤外線フォトダイオード及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223733A true JP2000223733A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=11999340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019439A Withdrawn JP2000223733A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 赤外線フォトダイオード及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223733A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108807567A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器 |
| CN115621364A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-17 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种光电器件及其制备方法 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP11019439A patent/JP2000223733A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108807567A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种可调制表面能带的碲镉汞雪崩二极管探测器 |
| CN115621364A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-17 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种光电器件及其制备方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |