JPH0348465A - Manufacture of infrared detector - Google Patents
Manufacture of infrared detectorInfo
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- JPH0348465A JPH0348465A JP1182425A JP18242589A JPH0348465A JP H0348465 A JPH0348465 A JP H0348465A JP 1182425 A JP1182425 A JP 1182425A JP 18242589 A JP18242589 A JP 18242589A JP H0348465 A JPH0348465 A JP H0348465A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
概要
化合物半導体結晶を用いた赤外線検知器の製造方法に関
し、
支持基板上に複数の一定層厚を有する化合物半導体結晶
層を容易に形戊する方法の提供を目的とし、
複数の受光部を支持基板上に配列してなる赤外線検知器
の製造方法において、支持基板表面に複数の凹部を形威
し、該支持基板の凹部を形威した面上に化合物半導体結
晶を戒長せしめた後、該化合物半導体結晶を支持基板面
まで研磨して、該凹部内以外の部分の化合物半導体結晶
を除去するように構戊する。[Detailed Description of the Invention] Summary Regarding a method for manufacturing an infrared detector using a compound semiconductor crystal, the present invention aims to provide a method for easily forming a plurality of compound semiconductor crystal layers having a constant layer thickness on a supporting substrate, In a method for manufacturing an infrared detector in which a plurality of light receiving parts are arranged on a support substrate, a plurality of recesses are formed on the surface of the support substrate, and a compound semiconductor crystal is formed on the surface of the support substrate in which the recesses are formed. After elongating, the compound semiconductor crystal is polished to the surface of the support substrate to remove the compound semiconductor crystal in a portion other than the recess.
産業上の利用分野
本発明は化合物半導体結晶を用いた赤外線検知器の製造
方法に関する。INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an infrared detector using a compound semiconductor crystal.
赤外線センサは目標物体に接触することなく物体の存在
、形状、温度、組威などを知ることができるため、人工
衛星による気象観測、防犯、防災、地質・資源調査、赤
外線サーモグラフイによる医療用等の多くの分野で用い
られている。このような赤外線センサには、焦電素子、
サーモバイル等を用いた熱型センサと半導体を利用した
光電効果型(量子型〉センサがある。一般に熱型センサ
では感度の波長依存性は無いが、感度が低く応答速度も
遅いのでリアルタイムの赤外線センサとしては不向きで
ある。一方、光電効果型センサは感度が高く、応答速度
も速いが、素子の液体窒素温度での冷却が必要である。Infrared sensors can detect the presence, shape, temperature, strength, etc. of a target object without coming into contact with it, so it can be used for weather observation using artificial satellites, crime prevention, disaster prevention, geological and resource surveys, and medical applications using infrared thermography. It is used in many fields such as Such infrared sensors include pyroelectric elements,
There are thermal type sensors using thermomobiles, etc., and photoelectric effect type (quantum type) sensors using semiconductors.Generally, thermal type sensors have no wavelength dependence of sensitivity, but because the sensitivity is low and the response speed is slow, real-time infrared sensors are used. On the other hand, photoelectric effect sensors have high sensitivity and fast response speed, but require cooling of the device to liquid nitrogen temperature.
光電効果型赤外線センサは、光導電型、光起電力型、M
IS型に分類される。このうち光導電型センサは、光照
射時の抵抗変化を利用するもので、テルル化カドミウム
水銀( H g l−X C d It T e )や
PbSSPbSeなどの真性半導体を用いるものと、S
i:.In,Sl:Ga,Ge :HgSGe :Au
などのように不純物をドープした外因性半導体を用いる
ものがある。Photoelectric effect type infrared sensors include photoconductive type, photovoltaic type, M
It is classified as IS type. Among these, photoconductive sensors utilize resistance changes upon irradiation with light, and include those that use intrinsic semiconductors such as cadmium mercury telluride (H g l-X C d It T e ) and PbSSPbSe;
i:. In, Sl: Ga, Ge: HgSGe: Au
Some use extrinsic semiconductors doped with impurities, such as .
そして、近時においては、上述したようなHgr−xc
dxTe等の化合物半導体結晶を用いてなる光導電型の
赤外線センサが量産されるようになってきているが、そ
の製法が難しいため歩止まりが悪く、製法の容易化が要
望されている。Recently, Hgr-xc as mentioned above
Photoconductive infrared sensors using compound semiconductor crystals such as dxTe are being mass-produced, but the manufacturing process is difficult and the yield is low, so there is a need for an easier manufacturing process.
従来の技術
第4図を参照すると、従来の赤外線検知器の構威が示さ
れている。11はサファイヤ基板であり、このサファイ
ヤ基板11上には、H g r−XC d XTe結晶
12が接着剤13により接着されている。Prior Art Referring to FIG. 4, the structure of a conventional infrared detector is shown. 11 is a sapphire substrate, and on this sapphire substrate 11 an H gr-XC d XTe crystal 12 is adhered with an adhesive 13 .
14は赤外線受光部であり、電極15.15を両側から
形或することにより受光部14の幅が規制されている。14 is an infrared light receiving section, and the width of the light receiving section 14 is regulated by forming electrodes 15 and 15 on both sides.
電極15は例えばIn,Au等の金属から形威されたも
のであり、リフトオフ法等により形成され、Hg +−
x C d x T e結晶12にオーミック接続され
ている。この電極15.15には信号取り出し用のボン
ディングワイヤ16.16が超音波ボンディング等によ
りボンディングされている。また、図示はしていないが
、Hg+−C d X T e結晶12の表面はパッシ
ベーション膜が形或されることにより保護されている。The electrode 15 is made of metal such as In or Au, and is formed by a lift-off method or the like.
x C d x T e It is ohmically connected to the crystal 12 . A bonding wire 16.16 for signal extraction is bonded to this electrode 15.15 by ultrasonic bonding or the like. Although not shown, the surface of the Hg+-CdXTe crystal 12 is protected by forming a passivation film.
このような構或の赤外線検知素子がサファイヤ基板11
上に複数形威されており、それぞれの受光部14に赤外
線が入射されると、その強度により電極15.15間の
抵抗値が変化するので、この変化を電圧変化として検知
するものである。The infrared detecting element having such a structure is made of sapphire substrate 11.
When infrared rays are incident on each of the light receiving sections 14, the resistance value between the electrodes 15 and 15 changes depending on the intensity of the infrared rays, and this change is detected as a voltage change.
H g l−X C d )I T e結晶の厚さは、
赤外線検知器の感度向上のために薄く (例えば10μ
m)形戊する必要があり、このため従来は以下のような
方法によって所定の厚さとしていた。即ち、CdTe等
からなる結晶成長用基板上に気相あるいは液相エピタキ
シャル法により所定の組戊比で威長されたH g l−
II C dx T.e結晶を複数個、該結晶戒長用基
板と反対の面をサファイヤ基板11上に接着剤13によ
り接着した後、該結晶威長用基板及びHg +−x C
d 11 T e結晶の一部を研磨して除去し、所定
の厚さ(例えばlOμm)のHg+−XCdXTe結晶
12を形或していた。H g l-X C d ) I Te The thickness of the crystal is
To improve the sensitivity of infrared detectors, thin (for example, 10μ
m) It is necessary to shape the material, and for this reason conventionally the following method has been used to obtain a predetermined thickness. That is, H g l− is grown at a predetermined composition ratio by vapor phase or liquid phase epitaxial method on a crystal growth substrate made of CdTe or the like.
II C dx T. After bonding a plurality of e-crystals with the surface opposite to the crystal preceptor substrate onto the sapphire substrate 11 with an adhesive 13, the crystal precipitator substrate and Hg +-x C
A portion of the d 11 Te crystal was removed by polishing to form a Hg+-XCdXTe crystal 12 with a predetermined thickness (for example, 10 μm).
発明が解決しようとする課題
このように、従来は結晶威長用基板上に化合物半導体結
晶を或長せしめ、これをサファイヤ基板上に複数個接着
した後に、研磨してそれぞれ所定厚さの結晶層としてい
る。しかし、この結晶層は赤外線検知器の感度向上のた
めに例えばlOμmと非常に薄く形成する必要があり、
各結晶層を均等に一定厚さに研磨することが難しく、こ
のため素子毎に検知感度にバラツキを生じるという問題
があった。Problems to be Solved by the Invention As described above, in the past, compound semiconductor crystals were grown to a certain extent on a substrate for crystal lengthening, a plurality of these were bonded to a sapphire substrate, and then polished to form a crystal layer of a predetermined thickness. It is said that However, this crystal layer needs to be formed very thin, for example 10 μm, in order to improve the sensitivity of the infrared detector.
It is difficult to uniformly polish each crystal layer to a constant thickness, which causes a problem in that detection sensitivity varies from device to device.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、支
持基板上に複数の一定層厚を有する化合物半導体結晶層
を容易に形或する方法の提供を目的としている。The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a method for easily forming a plurality of compound semiconductor crystal layers having a constant layer thickness on a support substrate.
課題を解決するための手段
上述した技術的課題は、サファイヤ等からなる支持基板
表面に例えば深さ10μmの複数の凹部を形成し、該支
持基板の凹部を形或した面上にHgl−XCdwTe等
の化合物半導体結晶を或長せしめた後、該化合物半導体
結晶を支持基板面まで研磨して、該凹部内以外の部分に
或長じた化合物半導体結晶を除去することにより解決さ
れる。Means for Solving the Problems The technical problem described above is to form a plurality of recesses with a depth of, for example, 10 μm on the surface of a support substrate made of sapphire or the like, and to form Hgl-XCdwTe or the like on the surface of the support substrate in which the recesses have been formed. This problem can be solved by elongating the compound semiconductor crystal to a certain length, and then polishing the compound semiconductor crystal to the supporting substrate surface to remove the compound semiconductor crystal that has elongated to a certain extent outside the recess.
作 用
本発明方法によれば、複数の凹部が形或された支持基板
上に化合物半導体結晶を威長せしめた後、該化合物半導
体結晶を研磨するようにしている。Function According to the method of the present invention, after a compound semiconductor crystal is grown on a support substrate in which a plurality of recesses are formed, the compound semiconductor crystal is polished.
研磨により化合物半導体結晶の一部が除去され、支持基
板面に到ったところで、支持基板は固いのでそれ以上は
研磨できなくなる。これにより、支持基板に形或した凹
部内のみに化合物半導体結晶が残ることになり、凹部は
その深さを例えば10μmとしておけば、複数の10μ
mの厚さを有する化合物半導体結晶が容易に形威される
ことになる。When a part of the compound semiconductor crystal is removed by polishing and reaches the support substrate surface, the support substrate is hard and cannot be polished any further. As a result, the compound semiconductor crystal remains only in the recess formed in the supporting substrate, and if the recess is set to have a depth of, for example, 10 μm, then a plurality of 10 μm
A compound semiconductor crystal having a thickness of m is easily formed.
このような方法で支持基板上に化合物半導体結晶層を形
或するから、従来構戒の如く各素子の化合物半導体結晶
の層厚が異なるということがなく、全ての化合物半導体
結晶の層厚を確実に所定の厚さにすることができ、赤外
線検知器の特性を向上することができる。Since the compound semiconductor crystal layer is formed on the support substrate using this method, there is no difference in the layer thickness of the compound semiconductor crystal of each element as in conventional construction, and the layer thickness of all the compound semiconductor crystals can be ensured. can be made to a predetermined thickness to improve the characteristics of the infrared detector.
実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。Example Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings.
第1図(A),(B)及び(C)は本発明のー実施例図
であって、支持基板(サファイヤ基板)上に化合物半導
体( H g l−M C d w T e )結晶を
形戊する方法を説明するための図である。第2図及び第
3図は本発明方法を用いて構威した赤外線検知器の平面
図及び側断面図である。FIGS. 1(A), (B), and (C) are embodiments of the present invention, in which a compound semiconductor (Hgl-MCdwTe) crystal is placed on a supporting substrate (sapphire substrate). It is a figure for explaining the method of shaping. 2 and 3 are a plan view and a sectional side view of an infrared detector constructed using the method of the present invention.
1はサファイヤ基板であり、このサファイヤ基板1上に
は、H g l−X C d ,lT e結晶2が形或
されている。このH g r−w C d X T e
結晶2の形或方法を第1図を参照して説明すると、まず
同図(A)に示されているように、サファイヤ基板1上
に複数の凹部1aを形戊しておく。この凹6部1aの深
さは例えばIOμmとする。次いで、(B)に示されて
いるように、気相あるいは液相エピタキシャル法により
所定の組戊比でH−g+−CdXTe結晶2′をサファ
イヤ基板1の凹部1aを形威した面上に成長せしめる。1 is a sapphire substrate, and on this sapphire substrate 1, a H g l-X C d , lTe crystal 2 is formed. This H gr-w C d X T e
The method for forming the crystal 2 will be explained with reference to FIG. 1. First, as shown in FIG. 1(A), a plurality of recesses 1a are formed on the sapphire substrate 1. The depth of this recess 6 portion 1a is, for example, IO μm. Next, as shown in (B), H-g+-CdXTe crystal 2' is grown at a predetermined composition ratio on the surface of the sapphire substrate 1 in which the recess 1a is formed by vapor phase or liquid phase epitaxial method. urge
そして、(C)に示されているように、サファイヤ基板
1上に成長されたこのH g +−* C d )l
T e結晶2′を、サファイヤ基板lの上面1bまで研
磨して除去することにより複数の一定層厚のH g l
−X C d X T e結晶2が形戊される。Then, as shown in (C), this H g +-* C d )l grown on the sapphire substrate 1
By polishing and removing the T e crystal 2' up to the upper surface 1b of the sapphire substrate l, a plurality of H g l with a constant thickness is formed.
-X C d X T e crystal 2 is formed.
第2図及び第3図を参照すると、4は赤外線受光部、5
,5は一対の電極であり、電極5.5が各結晶2の両側
から形戊されることにより受光部4の幅が規制されてい
る。そして、H g+−C d,ITe結晶2の表面は
パッシベーション膜3が形威されることにより保護され
ている。電極5は例えばInSAu等の金属から形威さ
れたものであり、リフトオフ法等によりH g +−*
C d II T e結晶2にオーミック接続されて
いる。また、図示はしていないが、これらの電極5には
信号取り出し用のボンディングワイヤが超音波ボンディ
ング等によりボンディングされている。受光部4に赤外
線が入射されると、その強度により電極5.5間の抵抗
値が変化するので、この変化を電圧変化として検知する
ものである。Referring to FIGS. 2 and 3, 4 is an infrared receiver, 5 is
, 5 are a pair of electrodes, and by forming the electrodes 5.5 from both sides of each crystal 2, the width of the light receiving portion 4 is regulated. The surface of the Hg+-Cd,ITe crystal 2 is protected by a passivation film 3. The electrode 5 is made of a metal such as InSAu, and H g +-* is formed by a lift-off method or the like.
It is ohmically connected to the C d II Te crystal 2. Although not shown, bonding wires for signal extraction are bonded to these electrodes 5 by ultrasonic bonding or the like. When infrared rays are incident on the light receiving section 4, the resistance value between the electrodes 5.5 changes depending on the intensity of the infrared rays, and this change is detected as a voltage change.
本実施例によれば、複数の凹部1aが形威されたサファ
イヤ基板1上にHg1−,I CdXTe結晶2′を成
長せしめた後に、該Hg l−X C d H 7 e
結晶2′の一部を研磨により除去している。研磨がサフ
ァイヤ基板1の上面1bまでなされると、サファイヤ基
板1は固いので、これ以上は研磨できなくなり、これに
より、凹部1a内のものを除きH g l−II C
d X T e結晶2′が全テ除去サレ、サファイヤ基
板lに形威した凹部1a内のみにHg I−X C d
)I T e結晶2が残ることになる。凹部1aはその
深さが例えば10μmであるから、IOμmの厚さを有
するHg l’−X C d H 7 e結晶2が複数
形戊されることになる。According to this embodiment, after growing the Hg1-,I CdXTe crystal 2' on the sapphire substrate 1 having a plurality of recesses 1a, the Hg1-XCdH7e
A part of the crystal 2' is removed by polishing. Once polishing has been performed up to the upper surface 1b of the sapphire substrate 1, since the sapphire substrate 1 is hard, it cannot be polished any further.
d
) I T e crystal 2 will remain. Since the depth of the recess 1a is, for example, 10 μm, a plurality of Hg l'-X C d H 7 e crystals 2 having a thickness of IO μm are formed.
このような方法でサファイヤ基板1上にHg+−Cd,
Te結晶2を形戊するから、従来構成の如く各化合物半
導体結晶の層厚が均一にならないということがなく、全
てのHg+−XCdエTe結晶2の層厚を確実に所定の
厚さにすることができる。In this way, Hg+-Cd,
Since the Te crystal 2 is shaped, the layer thickness of each compound semiconductor crystal does not become uneven as in the conventional structure, and the layer thickness of all the Hg+-XCd and Te crystals 2 is ensured to a predetermined thickness. be able to.
発明の効果
本発明方法によれば、複数の凹部を形威した支持基板上
に化合物半導体結晶を或長せしめた後に、研磨して該凹
部内以外の化合物半導体結晶を除去するようにしている
から、化合物半導体結晶層の厚さを所定の厚さにする加
工が容易になるとともに、各化合物半導体結晶の層厚を
一定の厚さにすることができ、これにより、特性のバラ
ツキの少ない赤外線検知器を提供することができるよう
になるという効果を奏する。Effects of the Invention According to the method of the present invention, a compound semiconductor crystal is grown to a certain extent on a support substrate having a plurality of recesses, and then the compound semiconductor crystal outside the recesses is removed by polishing. , it becomes easy to process the compound semiconductor crystal layer to a predetermined thickness, and the layer thickness of each compound semiconductor crystal can be made constant, which allows for infrared detection with less variation in characteristics. This has the effect of making it possible to provide containers.
第1図(A).(B)及び(C)は本発明のー実施例図
であって、サファイヤ基板にHg.−.cdXTe結晶
層を形成する方法の説明図、第2図は本発明の一実施例
を示す赤外線検知器の平面図、
第3図は同じく側断面図、
第4図は従来技術の説明図である。
1・・・サファイヤ基板、
1a・・・凹部、
2.2’−Hg+ w Cd.Te結晶、4・・・受光
部、
5・・・電極。Figure 1 (A). (B) and (C) are diagrams of an embodiment of the present invention, in which a sapphire substrate is coated with Hg. −. FIG. 2 is a plan view of an infrared detector showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side sectional view of the same, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the prior art. . 1... Sapphire substrate, 1a... Concavity, 2.2'-Hg+ w Cd. Te crystal, 4... Light receiving part, 5... Electrode.
Claims (1)
赤外線検知器の製造方法において、 支持基板(1)表面に複数の凹部(1a)を形成し、該
支持基板(1)の凹部(1a)を形成した面上に化合物
半導体結晶(2′)を成長せしめた後、該化合物半導体
結晶(2′)を支持基板面(1b)まで研磨して、該凹
部内以外の部分の化合物半導体結晶(2′)を除去する
ようにしたことを特徴とする赤外線検知器の製造方法。[Claims] A method for manufacturing an infrared detector in which a plurality of light receiving sections (4) are arranged on a support substrate (1), comprising: forming a plurality of recesses (1a) on the surface of the support substrate (1); After growing a compound semiconductor crystal (2') on the surface of the support substrate (1) on which the recess (1a) is formed, the compound semiconductor crystal (2') is polished to the support substrate surface (1b), A method for manufacturing an infrared detector, characterized in that a portion of the compound semiconductor crystal (2') other than the inside of the recess is removed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182425A JPH0348465A (en) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Manufacture of infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182425A JPH0348465A (en) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Manufacture of infrared detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348465A true JPH0348465A (en) | 1991-03-01 |
Family
ID=16118055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182425A Pending JPH0348465A (en) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | Manufacture of infrared detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348465A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100337238B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-05-17 | 우택기 | Automatic pump |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1182425A patent/JPH0348465A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100337238B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-05-17 | 우택기 | Automatic pump |
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