JPH0321083A - フォトダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一枚の半導体基板上に複数の受光素子を並列
に形成し、これらに照射された光による受光量の検出を
行う装置の改良に関するものである。

（従来の技術） 一枚の半導体基板上に複数の受光素子を並列に形成し、
これらの受光素子に光を照射して、各受光素子に照射さ
れた光量の検出を行うフォトダイオードは、その従来の
一例が第８図（ａ）及び（ｂ）に示される。７ォトダイ
オードは、一般に半導体基板にＰ＋Ｎ又はＮ＋Ｐ接合を
形成して作製される。

第８図（ａ）は平面図であり、ｗ；３図（ｂ）はそのＣ
Ｃ′略断面図である。第８図（ａ）　，　（ｂ）に示さ
れるように一牧の半導体基板８の略中央部に円形の受光
素子２が形威され、その外側にある間隔を置いて、概ね
方形の受光素子１が形成されている。各受光素子１及び
２の間には、ダくーフォトダイオードよりなる環状の分
離不感帯部７が形成されている。

第８図（．）と（ｂ）との各部の寸法は、説明の都合上
必らずしも一致していない。受光素子１及び２には、そ
れぞれ電［１０及び１１が設けられ、素子の周辺部で外
部回路に接続され、分離不感帯部７Ｋは略々全周にわた
り短絡用電極１２が設けられている。

このような装置は、以下のようにして製造される。１ず
、Ｎ型（ｆたはＰ型）の半導体基板３の表面に、例えば
Ｓｉ０２のような絶縁膜４を威永させ、受光素子１及び
２のそれぞれ一方の極となるＰ＋（’ｔ７’ｔはＮ＋）
拡散領域５，６及び分離不感．帯部７のダミー７ォトダ
イオードの一方の極となるＰ＋　（　ｔたはＮ＋）拡散
領域８を形威し、再度絶縁膜４を成長させた後、受光素
子１，２間の分離不感帯７のダミーフォトダイオードを
短絡するためのＮ＋（１たはｐ＋）拡散領域９を形成す
る。そして、再度絶縁膜４を或長させた後、受光素子１
及び２の一方の極用の例えばＡｔの電極１０及び１１、
並にダξ−フォトダイオードのＰ＋（１たはＮ＋）拡散
領域８とＮ＋（１たはｐ十）拡散領域９との間に、これ
らを短絡させかつ遮光の役目をも果す例えばＡｔの短絡
電極１２を形成することによって第８図（ａ）（ｂ）に
示されるような構造が得られる。

（発明が解決しようとする課題） 前述の従来の構造において分離不感帯７は、各受光素子
１及び２間のクロストークを少なくするため、各受光素
子１及び２の間の略々全体にわたって形成されている。

第８図（ａ）に示されるように、外周の受光素子１は内
側の受光素子２を包囲するように形成されており、そし
て受光素子１及び２間の全体にわたって、Ｐ＋（１たは
Ｎ＋）拡散領域８とＮ＋（１たはＰ＋）拡散領域９を形
成し短絡電極１２によって短絡させていたため、各パタ
ーンの設計裕度上、各受光素子間の間隔は約１５０〜２
００μｍ必要となり、素子が大きくなる。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前述の各受光素子間の間隔が広くなる欠点を
除去するため、一方の受光素子と他方の受光素子との間
に形成される分離不感帯部の一部のみにＰ層とＮ層を短
絡する部分を設けた。

（作　用） 本発明は以上の構造であるから、各受光素子間全体にわ
たり短絡用の電極を形成する必要がない。

各受光素子の隣接する受光而拡散部で発生したキャリア
は分離不感帯部に設けられたＰ＋又＋ａ　Ｎ　’”拡散
層に阻止され、短絡されたダミーフォトダイオードに吸
収されるから、クロストークの影響を少なくすることが
できる。

（実施例） 第１図（ａ）は本発明の一実施例の平面図であり、同図
（ｂ）はそのＡ−Ａ’略断面図、同図（Ｃ）はそのｎＢ
′略断面図である。第３図（．）及び（ｂ）に示される
部分と同一の部分については同一の符号を付してある。

第８図（ａ）及び（ｂ）と異なる所は、分離不感帯郁７
の構造であって、第１図（ａ）（ｂ）に示されるように
、内側の受光素子２と外側の受光素子１との間の分離不
感帯部７は、その大部分にわたってダぐーダイオードの
一方の電極となる環状のＰ＋Ｃ普たはＮ＋）拡散領域８
と、その上に形威された他方の電極となる環状のＮ十ｉ
たはｐ＋　）拡散領域９と、その上に形成された絶縁膜
４及びその表面を覆う例えばＡｔによる遮光層１４等か
ら構成されている。

そして、これらのＰ＋（１たはＮ＋）拡散領域８とＮ＋
（１たはｐ＋）拡散領域９とは第１図（ａ）及び（Ｃ）
に示されるように、環状の二つの拡散領域８及び９の一
部にトいて絶縁膜４の一部を除去して短絡電極１５によ
って短絡されている。

このような装置は、例えば以下のようにして作製される
。曾ず、Ｎ（ｔたはＰ）型の半導体基板３の表面にＳ　
ｉ０２のような絶縁膜４を成長させ、内外の受光素子１
及び２の一方の極となるＰ＋（４たはＮ＋）拡散領域５
，６、及び各受光素子１．２間の分離不感帯部７のダミ
ー７ォトダイオードとなるＰ＋（ｔたはＮ＋）拡散領域
８を、短絡させる一部の予定部分のみ広くして形威し、
その表面に再度Ｓ　ｉ０２の絶縁膜４を戒長させた後、
各受光累子１，２間の分離不感帯部７を構戒するダ〈−
フォトダイオードの一部となるＮ＋（４たはｐ＋）拡散
領域９を、Ｐ＋（ｔたはＮ＋）拡散領域８に沿って形戒
する。このとき、Ｐ＋（１たはＮ＋）拡散領域８の巾の
広くなった部分では、Ｎ＋（ｔたはｐ＋）拡散領域９の
巾も広く、かつＰ＋（１たはＮ十）拡散領域８の一部が
表面に露出するようにする。そして、再度絶縁膜４を成
長させた後、受光素子１及び２のＡｔＫよる電極１０及
び１１、ならびに受光素子１及び２の間の分離不感帯部
７の大部分を覆う遮光層１４と、Ｐ＋（ｔたはＮ＋）拡
散領域８及びＮ十（　ｔたはｐ＋）拡散領域９の一部を
短絡させる短絡電極１５を形成する。遮光層１４と短絡
電極１５は、Ａｔによって同時に一体に形成することが
できる。

第２図は、他の実施例の略断面図であって、この場合は
、掲１図（ｂ）における分離不感帯部７のダミーフォト
ダイオードの拡散領域９が省略されている。然しながら
、分離不感帯部７の他の一部においては、Ｐ及びＮの拡
散領域８及び９が形成されており短絡されていることは
、第１図（Ｃ）の場合と１ｉＪｊ様である。

（発明の効果） 本発明は以上のような構造であるから、各受光素子の隣
接する受光面拡散部で発生したキャリアは、分離不感帯
部のダミーフォトダイオードで吸収され、各受光素子が
検出しようとする光量に対する出力へのクロストークの
影饗を少なくすると共に、分離不感帯部の幅を狭くする
ことができるから、素子全体の大きさを小さくすること
ができる。例えば、第１図（ａ）　，　（ｂ）　，　（
ｃ）のような場合は、分離不感帯部の幅を約８０〜１０
０μｍにすることができ、第２図のよう′ｆｘ構造の場
合は、５０μｍ程度１で狭くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の平面図、同図（ｂ）
はそのＡ−Ａ’略断面図、同図（Ｃ）はそのＢ−Ｂ’略
断面図、集２図は他の実施例の略断面図、第３図（ａ）
は従来の一例の平面図、同図（ｂ）はそのｃ−ｃ’略断
面図である。 １・・・受光素子、２・・・受光素子、８・・・半導体
基板、４・・・絶縁膜、５・・受光面拡散部、６・・・
受光面拡散部、７・・・分離不感帯部、８・・・Ｐ　　
（’ｔたはＮ　）拡散領域、９・・・Ｎ　（−１たはＰ
　）拡散領域、１０・・・電極、１１・・・￥ｉ″．極
、１２・・・短絡電極、１４・・・遮光層、１５・・・
短絡電極 ０ ８ ０） 培

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一枚の基板上に形成された複数の受光素子と、その
   間に形成された分離不感帯部とよりなり、分離不感帯部
   はＰＮ接合を有し、分離不感帯の一部のみにおいてＰＮ
   接合が短絡されていることを特徴とするフォトダイオー
   ド。