JPH03203266A - 半導体装置 - Google Patents
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ダイオードと0M08回路を組み合せた集積回路装置に
用いられる。
成し、このウェル中にp型層を形成することで実現され
る。このpinホトダイオードの出力信号を処理するた
めには、いわゆるアナログ回路を用いることができる。
チャネルMO3FETを組み合せたCMO3回路で実現
できる。
電圧が高くて利得(ゲイン)が低いという問題を有して
いた。しかし、近年になって、スイッチドキャパシタを
用いたり多段構成としたりすることで、オフセット電圧
とゲインが大幅に改善されてきている。
と0M08回路の組み合せは、それぞれを異なる基板上
に構成して両者をワイヤで接続することにより実現して
いたため、寄生容量が大きくなって高速性を実現できな
かった。また、従来技術におけるpinホトダイオード
は、キャリア5188 濃度が比較的高い(1010/am オーダー)基板
あるいはウェル中に実現されているため、負荷容量が大
きくなる欠点があった。また、空乏層の幅も狭くなるた
め応答速度が遅く、かつ入射光に対する応答性も良くな
い欠点があった。さらに、基板の抵抗が大きいため等価
抵抗が大きくなる欠点があった。
課題としている。
半導体基板と、この半導体基板上に形成された十分に低
濃度の第1導電型の第1のウェル層と、この第1のウェ
ル層に形成された第2導電型の拡散層と、第1のウェル
層中に形成されたp型およびn型の少なくとも2つの第
2のウェル層と、この第2のウェル層のp型およびn型
ウェル層中にそれぞれ形成されたnチャネルFETおよ
びpチャネルFETとを備え、拡散層、第1のウェル層
および半導体基板の間で構成されるpinホトダイオー
ドの出力信号が、pチャネルFETおよびnチャネルF
ETを含んで例えば0M08回路として構成されるアナ
ログ信号処理回路に与えられるように配線されているこ
とを特徴とする。
を処理するアナログ回路は同一基板に形成されるので、
ワイヤ等による容量やインダクタンスが低減される。ま
た、ドーピング不純物(キャリア)が十分に低濃度の第
1ウエル中にpinホトダイオードが形成されるので、
その接合容量を大幅に低減し得る。
順にpin−PD(pinホトダイオード) 、n −
F E T (nチャネルMO8FET)およびp−F
ET (pチャネルMO8FET)が配設される。まず
、n 型のSl基板(n 基板)10上には、非常に低
濃度の不純物を含むn″″−型の81工ピタキシヤル層
からなる第1のウェル層11が形成される。ここで、n
基板10の比抵抗は0.5Ω(至)前後であり、不純
物濃度は1019〜10207cm3オーダーとされる
。また、第1のウェル層11は比抵抗100〜3000
Ω(至)、望ましくは500〜3000Ω0の高抵抗と
され、不純物濃度は5×10〜5×1012/cII+
3の非3 常に低濃度とされる。このように、n 基板10とn−
型の第1のウェル層11が組み合されることにより、こ
の上に形成される0M08回路のラッチアップが生じに
くくされる。また、寄生抵抗が大きくならないという効
果も生じる。
2が形成され、p−FET領域にはnウェル@13が形
成される。上記のような第1のウェル層11、pウェル
層12およびnウェル層13の上面には、n 層および
p 層が選択的に形成される。まず、pウェル層12に
はn ソース領域14Sおよびn ドレイン領域14D
が形成され、nウェル層13にはp ソース領域15S
およびp ドレイン領域15Dが形成される。
.17と、n+チャネルストッパ18゜19により他と
電気的に分離されている。また、pinホトダイオード
領域にはp アノード領域21Aとn カソード領域2
1Kが形成され、ウェル層12.13とpinホトダイ
オードとの間にはn アイソレーション領域22が形成
されている。
領域21に、p アノード領域21A1およびn+ア
イソレーション領域22のそれぞれの間には、分離用の
810゜層31が形成され、更に上面全体にCVD法な
どによる5102膜32が形成されている。また、n−
FETおよびp−FETのチャネル領域の8102膜3
2中には、ポリシリコンからなるゲート4142が埋め
込まれている。そして、SiO2膜32にはそれぞれn
+カソード領域21に、p アノード領域21.A、
n アイソレーション領域22、n+ソース領域14
S1ゲート41、n+ドレイン領域14DSp ソー
ス領域15S1ゲート42およびp+ドレイン領域15
Dに達する開口が形成され、ここにpinホトダイオー
ド用のカソード電極5におよびアノード電極5A、素子
分離用のアイソレーション電極6、n−FET用のソー
ス電極7S、ゲート電極7Gおよびドレイン電極7DS
p−FET用のソース電極8S、ゲート電極8Gおよび
ドレイン電極8Dが形成されている。
アノード領域21Aの下の第1のウェル層11で光キ
ャリア(電子/正孔対)が生成され、カソード電極5に
およびアノード電極5Aに振り別けられて取り出される
。ここで、第1のウェル層11は非常に低濃度にされて
いるので、pn接合容量が十分に小さい。このため、高
速処理が可能になるだけでなく、負荷容量も小さいので
pinダイオードのチャージアップが容易になり、検出
感度を高くすることができる。
から図示しない配線を通ってn−FETのソース電極7
Sに与えられ、n、−FETおよびp−FETからなる
CMOSアナログ回路で処理される。ここで、pinホ
トダイオードとCMOS回路の間の電気的接続は、チッ
プ間のワイヤ等ではなく S i O2膜32の上の配
線層で実現されるので、寄生のキャパシタンスやインダ
クタンスが少なく、従って高速処理が可能になる。
の出力信号を処理するアナログ回路は同一基板に一体的
に形成されるので、ワイヤ等による容量が低減される。
inホトダイオードが形成されるので、その接合容量を
大幅に低減し得る。このようなダブルウェル構造を採用
することにより、PSDとCMO8の一体化や、pin
ホトダイオードとSCF回路の一体化による信号処理、
AD変換回路によるディジタル化など、新しい利用分野
を開拓することができる。
・・・アイソレーション電極、7S、8S・・・ソース
電極、7G、8G・・・ゲート電極、7D、8D・・・
ドレイン電極、10・・・n 基板、11・・・第1の
ウェル層、12・・・pウェル層、13・・・nウェル
層、14S・・・n+ソース領域、14D・・・n ド
レイン電極、15S・・・p ソース領域、15D・・
・p+ドレイン領域、16.17・・・p チャネルス
トッパ、18.19・・・n チャネルストッパ、21
K・・・n カソード領域、21A・・・p アノード
領域、22・・・n アイソレーション領域、31・・
・8102層、32・・・5102膜、41.42・・
・ゲート。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高濃度第1導電型の単一の半導体基板と、この半導
体基板上に形成された十分に低濃度の第1導電型の第1
のウェル層と、この第1のウェル層に形成された第2導
電型の拡散層と、前記第1のウェル層中に形成されたp
型およびn型の少なくとも2つの第2のウェル層と、こ
の第2のウェル層のp型およびn型ウェル層中にそれぞ
れ形成されたnチャネルFETおよびpチャネルFET
とを備え、前記拡散層、第1のウェル層および半導体基
板の間で構成されるpinホトダイオードの出力信号が
、前記pチャネルFETおよびnチャネルFETを含ん
で構成されるアナログ信号処理回路に与えられるように
配線されていることを特徴とする半導体装置。 2、前記アナログ信号処理回路が、前記pチャネルFE
TおよびnチャネルFETにより構成される相補型MO
S回路を有する請求項1記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344278A JP2680455B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344278A JP2680455B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203266A true JPH03203266A (ja) | 1991-09-04 |
| JP2680455B2 JP2680455B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=18368000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344278A Expired - Fee Related JP2680455B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680455B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994028582A1 (en) * | 1993-06-01 | 1994-12-08 | The University Of North Carolina | Integrated circuit including complementary field effect transistors and photodetector, and method of fabricating same |
| JP2002141419A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-17 | Texas Instr Japan Ltd | 半導体装置 |
| EP2216815A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-11 | Austriamicrosystems AG | Integrated circuit comprising a PIN diode and method of production |
| CN117334775A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-01-02 | 江苏致芯微电子技术有限公司 | 一种光纤接收电路的高传输速率的光电二极管及工艺方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184059A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS63122267A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Canon Inc | 光センサ |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1344278A patent/JP2680455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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| CN117334775A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-01-02 | 江苏致芯微电子技术有限公司 | 一种光纤接收电路的高传输速率的光电二极管及工艺方法 |
| CN117334775B (zh) * | 2023-10-09 | 2024-09-27 | 江苏致芯微电子技术有限公司 | 一种光纤接收电路的高传输速率的光电二极管及工艺方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2680455B2 (ja) | 1997-11-19 |
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