JPH04180269A - 回路内蔵受光素子 - Google Patents

回路内蔵受光素子

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JPH04180269A
JPH04180269A JP2309140A JP30914090A JPH04180269A JP H04180269 A JPH04180269 A JP H04180269A JP 2309140 A JP2309140 A JP 2309140A JP 30914090 A JP30914090 A JP 30914090A JP H04180269 A JPH04180269 A JP H04180269A
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light
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卓也 伊藤
Masaru Kubo
勝 久保
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    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/103—Integrated devices the at least one element covered by H10F30/00 having potential barriers, e.g. integrated devices comprising photodiodes or phototransistors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/30—Coatings
    • H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

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） 本発明は受光素子の光感度を増加させる反射防止膜に関
するものである。
（従来の技術） 受光素子は、光センサ、ホトカプラ等に広く用いられて
おり、他の信号処理回路と共に半導体チップ上に集積し
て形成されることが多い。
第４図は、従来の受光素子の一例の略断面図である。例
えば、Ｐ型半導体基板２０表面にＮ型エビタキ７ヤル層
１を形成し、その両側に表面からＰ型半導体基板２に達
するＰ型分離拡散層５，５が形成されている。これらの
Ｐ型分離拡散ノー５゜５の内側は、ホトダイオードのよ
うな受光素子を構成し、外側には適宜の回路が形成され
、回路内蔵受光素子となる。このような素子の表面は、
５ｉ０２のような酸化膜４で覆われ、受光素子のカソー
ドとなるＮ型エピタキシャル層■の表面のＰ型分離拡散
層５，５の内側の酸化膜を除去し、反射防止膜としてＳ
ｉ３Ｎ４のような窒化膜３を素子の表面に形成しである
。その結果、Ｐ型分離拡散層５，５の表面の酸化膜４の
一端は、Ｎ型エピタキシャル層１の表面の一部を覆って
おり、この部分には窒化膜が形成されていない。
（発明が解決しようとする課題） 以とのような従来の構造では、反射防止膜の形成されて
いないＮ型エピタキシャル層ｌの表面の端部において、
反射が増加し光感度が低下するという問題があった。特
に光ピツクアップ等に使用される分割ホトダイオードに
おいて問題であった。
第５図は、２個のホトダイオードＰ　Ｄａ　、　ＦＤ４
を、Ｐ型半導体基板２の表面に形成したＮ型エピタキシ
ャル層ｌを分割するＰ型分離拡散層５，５゜５によって
形成した受光素子の略断面図である。
各ホトダイオードの断面は第４図と同様である。
第６図は、第５図の素子の特性を示すグラフであって縦
軸は光感度、横軸はチップ上の位置を示す。曲線Ｃは左
方のホトダイオードＰＤ３の特性、曲線ｄけ右方のホト
ダイオードＰＤ４の特性を示す。各ホトダイオードはそ
の周縁部の反射防止が不十分なため、両者の境界部は点
線ｃ＋ｄＫ示されるように、光感度が小さい。
境界部の光感度低下を防止するためには、全面に反射防
止膜を形成すればよいのであるが、酸化膜、例えば、５
ｉ０２膜を利用すると、反射率が約１５％であるため、
反射防止の効果が小さい。一方、窒化膜、例えば５１ｇ
Ｎ４をホトダイオード全面に形成しようとすると、反射
率に関しては約５％であるから問題はないが、５ｉＢＮ
４がホトダイオード表面のＰＮ接合部に直接に接触する
ため、接合リークが大きくなるという問題が発生する。
これ１ｊｓｉＢＮ４の方が、５ｉ０２に比し、Ｓｉとの
界面単位が大きいからである。
本発明の目的は、このような接合リークを防止し光感度
を増加することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明においては、受光素子の受光面に半導体層と異な
る導電型の、接合部を含む表面を覆う拡散層を形成し、
その表面に窒化膜を形成した。
（作用） 受光面の半導体層が、例えばＮ型であり、分離拡散層が
Ｐ型であるとすると、受光面の半導体層の表面にＰ型の
拡散層を形成することにより、受光面側ＫＰＮ接合が存
在しなくなる。従って、その上に形成した窒化膜によっ
て、接合リークを生ずることはなく、反射防止すること
ができる。
（実施例〕 第１図は本発明の一実施例の略断面図である。
Ｐ型半導体基板２の表面には、Ｎ型エピタキシャル層Ｉ
が形成されており、Ｐ型分離拡散層５，５の内側のＮ型
エピタキシャル層１は、その下方のＰ型半導体基板２と
のＰＮ接合によって、ホトダイオードを構成する。Ｐ型
分離拡散層５，５の外側には、その他の回路又は素子が
形成される。両側のＰ型分離拡散層５，５の表面の一部
から、ホトダイオード領域のＮ型エピタキシャル層ｌの
表面全面にわたって薄いＰ型拡散層６を形成する。
その表面に酸化膜４を形成し、Ｐ型拡散層６の表面の酸
化膜を除去し、さらにその表面に窒化膜３を形成する。
従って、窒化膜８の下にはＰＮ接合が存在しない。
第２図は、光ピツクアップに使用するホトダイオードに
本発明を適用した他の実施例の略断面図である。Ｐ型半
導体基板２の表面にＮ型エピタキシャル層Ｉを形成し、
その表面からＰ型半導体基板２に達するＰ型分離拡散層
５，５．５によって２個のホトダイオードＰＤＩ及びＰ
Ｄ２が形成されている。右端のＰ型分離拡散層５の表面
から、左端のＰ型分離拡散層５の表面に至る、Ｎ型エピ
タキシャル層ｌの表面及び中央のＰ型分離拡散層５の表
面には、Ｐ型拡散層６が形成されている。
このＰ型拡散層６の下方のＰＮ接合も光電変換に寄与す
る。これらの表面は、−旦酸化膜４で覆った後、Ｐ型拡
散層６の表面の酸化膜の大部分を除去して、その部分及
び周辺に窒化膜３を形成する。
以とのように、ホトダイオードＰＤＩ及びＰＤ２の周縁
部のＰＮ接合は、Ｐ型拡散層６によって覆われている。
従って、窒化膜３の直下にＰＮ接合がないため、リーク
の増加は抑えられる。
第２図の装置の特性を示すグラフが第３図である。これ
は第６図に対応するものであって、曲線ａは左方のホト
ダイオードＰＤＩの特性、曲線すは右方のホトダイオー
ドＦＤ２の特性を示す。この場合は、各ホトダイオード
の周縁部の反射防止が良好なため、両者の境界部は点線
ａ＋ｂに示されるように、光感度が向上する。ピックア
ップ等に使用される分割ホトダイオードのような単体の
受光素子にも応用できる。
（発明の効果） 本発明は以とのように受光素子表面の反射防止膜である
窒化膜の下方にＰＮ接合が存在しないから、接合リーク
が増加せず、受光面全体に反射防止効果の大きい窒化膜
を形成し光感度を向丘することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一夾施例の略断面図、第２図はその他
の例の略断面図、第３図は第２図の装置の特性のグラフ
、第４図は従来の一例の略断面図、第５図はその他の例
の略断面図、第６図は第５図の装置の特性のグラフであ
る。 １・・・Ｎ型エピタキシャル層、２・・・Ｐ型半導体基
板、３・・・窒化膜、４・・・酸化膜、５・・・Ｐ型分
離拡散層、６・・・Ｐ型拡散層 ３２゜　　　　　　Ｉ 肩３　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、異なる導電型の半導体層よりなる受光素子の受光面
    に、受光面側の半導体層と異なる導電型の、接合部を含
    む表面を覆う拡散層を形成し、さらにその表面に窒化膜
    を形成したことを特徴とする受光素子の反射防止膜
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