JPH04218964A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH04218964A JPH04218964A JP2403723A JP40372390A JPH04218964A JP H04218964 A JPH04218964 A JP H04218964A JP 2403723 A JP2403723 A JP 2403723A JP 40372390 A JP40372390 A JP 40372390A JP H04218964 A JPH04218964 A JP H04218964A
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- substrate
- signal processing
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- 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
- 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
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/805—Coatings
- H10F39/8057—Optical shielding
-
- 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
- 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
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/018—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of hybrid image sensors
-
- 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
- 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
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
- H10F39/184—Infrared image sensors
- H10F39/1843—Infrared image sensors of the hybrid type
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置およびその製
造方法に関する。従来より、赤外線検知素子のような光
検知素子を形成する際、エネルギーバンドギャップの狭
い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔ
ｅ）より成る化合物半導体結晶に該結晶の逆導電型の不
純物を導入してＰＮ接合を形成して光起電力型の光検知
素子を形成している。
造方法に関する。従来より、赤外線検知素子のような光
検知素子を形成する際、エネルギーバンドギャップの狭
い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔ
ｅ）より成る化合物半導体結晶に該結晶の逆導電型の不
純物を導入してＰＮ接合を形成して光起電力型の光検知
素子を形成している。
【０００２】そしてこの光検知素子で検知した信号をシ
リコン（Ｓｉ）基板に形成された電荷結合装置で信号処
理するのであるが、この光検知素子と電荷結合装置とを
インジウム（Ｉｎ）より成る金属バンプで圧接結合して
赤外線検知用の半導体装置を形成している。このような
半導体装置を形成する場合、該光検知素子の高解像度化
を図るために、検知素子の画素間隔が狭くなると、これ
に伴ってクロストークが発生する。このストロークを抑
えるために、画素分離技術が種々開発されている。この
ような素子分離された各画素間に入射する光は、光検知
素子とバンプにより結合される信号処理用のＳｉ基板や
、光電変換によって発生した電荷を引き出すための中継
用のサファイア基板や、アルミニウム等の配線に当たっ
て反射し迷光となる。この迷光の対策として各画素間に
遮光膜を設けることが必要となる。
リコン（Ｓｉ）基板に形成された電荷結合装置で信号処
理するのであるが、この光検知素子と電荷結合装置とを
インジウム（Ｉｎ）より成る金属バンプで圧接結合して
赤外線検知用の半導体装置を形成している。このような
半導体装置を形成する場合、該光検知素子の高解像度化
を図るために、検知素子の画素間隔が狭くなると、これ
に伴ってクロストークが発生する。このストロークを抑
えるために、画素分離技術が種々開発されている。この
ような素子分離された各画素間に入射する光は、光検知
素子とバンプにより結合される信号処理用のＳｉ基板や
、光電変換によって発生した電荷を引き出すための中継
用のサファイア基板や、アルミニウム等の配線に当たっ
て反射し迷光となる。この迷光の対策として各画素間に
遮光膜を設けることが必要となる。
【０００３】
【従来の技術】従来の赤外線検知装置としては、図８に
示すようにＣｄＴｅ基板５に埋設形成したＰ型のＨｇ１
−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６に逆導電型の不純物原子を導
入してＮ型層７を設けて光検知素子１を形成する。そし
てこの光検知素子で得られた検知信号を信号処理する信
号処理装置３をＳｉ基板４に形成し、該信号処理装置３
の入力ダイオード１４と前記光検知素子１のＮ型層７と
をインジウム（Ｉｎ）より成るバンプ１３で接続して形
成している。
示すようにＣｄＴｅ基板５に埋設形成したＰ型のＨｇ１
−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６に逆導電型の不純物原子を導
入してＮ型層７を設けて光検知素子１を形成する。そし
てこの光検知素子で得られた検知信号を信号処理する信
号処理装置３をＳｉ基板４に形成し、該信号処理装置３
の入力ダイオード１４と前記光検知素子１のＮ型層７と
をインジウム（Ｉｎ）より成るバンプ１３で接続して形
成している。
【０００４】しかし、従来の赤外線検知装置では光検知
素子１の素子間分離領域２上に特別に遮光膜を設けてい
なかった。そのため、該検知素子で形成される各画素間
に矢印Ａに示すように入射した赤外線は、光検知素子に
対向する信号処理装置３のＳｉ基板４等の表面で反射し
、更に前記光検知素子１と信号処理装置３の両者の間で
複数回の多重反射を繰り返して迷光となる。その結果、
所定の解像度を有する赤外線検知装置が得られない問題
を生じていた。
素子１の素子間分離領域２上に特別に遮光膜を設けてい
なかった。そのため、該検知素子で形成される各画素間
に矢印Ａに示すように入射した赤外線は、光検知素子に
対向する信号処理装置３のＳｉ基板４等の表面で反射し
、更に前記光検知素子１と信号処理装置３の両者の間で
複数回の多重反射を繰り返して迷光となる。その結果、
所定の解像度を有する赤外線検知装置が得られない問題
を生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
点を解決し、素子分離された画素間に入射した光が迷光
とならずに、また光検知素子と信号処理装置の間で多重
反射を生じない、高解像度の赤外線検知装置の提供を目
的とする。
点を解決し、素子分離された画素間に入射した光が迷光
とならずに、また光検知素子と信号処理装置の間で多重
反射を生じない、高解像度の赤外線検知装置の提供を目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の半導体装置は、島状に分離形成した光検知素子の素
子上、および該光検知素子の素子分離領域上に、該光検
知素子で検知すべき光の入射側より見て絶縁膜と金属膜
とを積層した遮光膜を設けたことを特徴とする。更に前
記絶縁膜が屈折率が異なる複数の絶縁膜を、積層して設
けたことを特徴とする。また前記金属膜が素子分離され
た光検知素子の共通電極となることを特徴とする。
明の半導体装置は、島状に分離形成した光検知素子の素
子上、および該光検知素子の素子分離領域上に、該光検
知素子で検知すべき光の入射側より見て絶縁膜と金属膜
とを積層した遮光膜を設けたことを特徴とする。更に前
記絶縁膜が屈折率が異なる複数の絶縁膜を、積層して設
けたことを特徴とする。また前記金属膜が素子分離され
た光検知素子の共通電極となることを特徴とする。
【０００７】また本発明の半導体装置の製造方法は、基
板上に島状に形成した化合物半導体結晶層に光検知素子
を形成し、該光検知素子上、および該光検知素子の素子
間分離領域上に屈折率が互いに異なる複数層構造の絶縁
膜を形成後、該絶縁膜の所定領域を窓開きした後、該素
子上、並びに素子間分離領域上に金属膜を形成したのち
、該検知素子と信号処理装置とをバンプ結合し、基板を
選択的に除去する。
板上に島状に形成した化合物半導体結晶層に光検知素子
を形成し、該光検知素子上、および該光検知素子の素子
間分離領域上に屈折率が互いに異なる複数層構造の絶縁
膜を形成後、該絶縁膜の所定領域を窓開きした後、該素
子上、並びに素子間分離領域上に金属膜を形成したのち
、該検知素子と信号処理装置とをバンプ結合し、基板を
選択的に除去する。
【０００８】また基板に島状に埋設した化合物半導体結
晶層に光検知素子を形成し、該基板上に屈折率が互いに
異なる複数層構造の絶縁膜を形成後、該絶縁膜の所定領
域を窓開きした後、該光検知素子上、並びに該素子間分
離領域上に金属膜を形成したのち、該検知素子と信号処
理装置とをバンプ結合し、基板を選択的に除去すること
を特徴とするものである。
晶層に光検知素子を形成し、該基板上に屈折率が互いに
異なる複数層構造の絶縁膜を形成後、該絶縁膜の所定領
域を窓開きした後、該光検知素子上、並びに該素子間分
離領域上に金属膜を形成したのち、該検知素子と信号処
理装置とをバンプ結合し、基板を選択的に除去すること
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明の光検知素子は該素子を形成する基板の
素子間分離領域、および光検知素子の一部に屈折率が互
いに異なる窒化シリコン（ ＳｉＮ）と硫化亜鉛（ Ｚ
ｎＳ ） 膜よりなる複数層の絶縁膜と、アルミニウム
の金属膜よりなる遮光膜を設ける。このようにすると、
光検知素子の基板の裏面側より入射した光のうち、素子
間に入射した光は、屈折率の小さいＳｉＮ 膜を通過し
た後、更に屈折率の大きいＺｎＳ 膜に入射し、次いで
アルミニウムの金属膜で全反射して、更にＺｎＳ 膜、
およびＳｉＮ 膜を通過する。このようなＳｉＮ 膜の
屈折率をｎ１とし、ＺｎＳ 膜の屈折率をｎ２とし、Ｓ
ｉＮ 膜よりＺｎＳ 膜への入射角をθ１ 、ＳｉＮ
膜よりＺｎＳ 膜への屈折角をθ２ とするとき、ｓｉ
ｎ θ１／ｓｉｎ θ２ ＝ｎ２／ｎ１ の関係を有す
る。
素子間分離領域、および光検知素子の一部に屈折率が互
いに異なる窒化シリコン（ ＳｉＮ）と硫化亜鉛（ Ｚ
ｎＳ ） 膜よりなる複数層の絶縁膜と、アルミニウム
の金属膜よりなる遮光膜を設ける。このようにすると、
光検知素子の基板の裏面側より入射した光のうち、素子
間に入射した光は、屈折率の小さいＳｉＮ 膜を通過し
た後、更に屈折率の大きいＺｎＳ 膜に入射し、次いで
アルミニウムの金属膜で全反射して、更にＺｎＳ 膜、
およびＳｉＮ 膜を通過する。このようなＳｉＮ 膜の
屈折率をｎ１とし、ＺｎＳ 膜の屈折率をｎ２とし、Ｓ
ｉＮ 膜よりＺｎＳ 膜への入射角をθ１ 、ＳｉＮ
膜よりＺｎＳ 膜への屈折角をθ２ とするとき、ｓｉ
ｎ θ１／ｓｉｎ θ２ ＝ｎ２／ｎ１ の関係を有す
る。
【００１０】このようにすることで、画素間に入射した
赤外線は、二層構造の絶縁膜で屈折した後、アルミニウ
ムの金属膜で反射されて更に絶縁膜内に入り込み、光の
干渉と絶縁膜に於ける光吸収により減衰して消滅する。 このようにすると赤外線の透過を防止する金属膜、赤外
線の反射を防止する二層構造の絶縁膜によって検知素子
間に入射した赤外線は確実に消滅して迷光とならない。 またこの金属膜を光検知素子の基板のサブ電極に導通す
る共通の配線膜として利用すると製造工程も簡単になる
。
赤外線は、二層構造の絶縁膜で屈折した後、アルミニウ
ムの金属膜で反射されて更に絶縁膜内に入り込み、光の
干渉と絶縁膜に於ける光吸収により減衰して消滅する。 このようにすると赤外線の透過を防止する金属膜、赤外
線の反射を防止する二層構造の絶縁膜によって検知素子
間に入射した赤外線は確実に消滅して迷光とならない。 またこの金属膜を光検知素子の基板のサブ電極に導通す
る共通の配線膜として利用すると製造工程も簡単になる
。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図１は本発明の装置の第１実施例の断面
図で、図示するように素子形成用のＰ型のＨｇ１−ｘ
Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６が島状に形成され、該結晶にＮ型の
導電型を示すボロン（Ｂ＋ ） イオンが注入されてＮ
型層７と成り、光検知素子１が形成されている。
細に説明する。図１は本発明の装置の第１実施例の断面
図で、図示するように素子形成用のＰ型のＨｇ１−ｘ
Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６が島状に形成され、該結晶にＮ型の
導電型を示すボロン（Ｂ＋ ） イオンが注入されてＮ
型層７と成り、光検知素子１が形成されている。
【００１２】また島状のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔ
ｅ結晶６上には、ＳｉＮ 膜８、およびＺｎＳ 膜９の
二層構造の絶縁膜１１が形成されている。そしてこの絶
縁膜１１の所定領域が開口されて、該絶縁膜上にアルミ
ニウムの金属膜１２が形成されている。そしてこの二層
構造の絶縁膜と金属膜とで遮光膜を形成している。また
光検知素子を構成するＮ型層７上にはインジウムより成
るバンプ１３が形成され、信号処理装置３の入力ダイオ
ード１４に圧着接続されている。
ｅ結晶６上には、ＳｉＮ 膜８、およびＺｎＳ 膜９の
二層構造の絶縁膜１１が形成されている。そしてこの絶
縁膜１１の所定領域が開口されて、該絶縁膜上にアルミ
ニウムの金属膜１２が形成されている。そしてこの二層
構造の絶縁膜と金属膜とで遮光膜を形成している。また
光検知素子を構成するＮ型層７上にはインジウムより成
るバンプ１３が形成され、信号処理装置３の入力ダイオ
ード１４に圧着接続されている。
【００１３】図２に本発明の装置の第２実施例の断面図
を示す。図示するように水銀を選択的に拡散してＣｄＴ
ｅをＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅに変換した島状のＨｇ１
−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６が、埋設するように形成され
ており、この結晶にＮ型の導電型を示すボロン（Ｂ＋
）イオンが注入されてＮ型層７と成り、光検知素子１が
形成されている。そして島状のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄ
ｘ Ｔｅ結晶６上には、ＳｉＮ 膜８、およびＺｎＳ
膜９の二層構造の絶縁膜１１が形成されている。そして
この絶縁膜１１の所定領域が開口されて、該絶縁膜上に
アルミニウムの金属膜１２が形成されて遮光膜２１と成
っている。 また光検知素子を構成するＮ型層７上にはインジウムよ
り成るバンプ１３が形成され、信号処理装置３の入力ダ
イオード１４に圧着接続されている。
を示す。図示するように水銀を選択的に拡散してＣｄＴ
ｅをＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅに変換した島状のＨｇ１
−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６が、埋設するように形成され
ており、この結晶にＮ型の導電型を示すボロン（Ｂ＋
）イオンが注入されてＮ型層７と成り、光検知素子１が
形成されている。そして島状のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄ
ｘ Ｔｅ結晶６上には、ＳｉＮ 膜８、およびＺｎＳ
膜９の二層構造の絶縁膜１１が形成されている。そして
この絶縁膜１１の所定領域が開口されて、該絶縁膜上に
アルミニウムの金属膜１２が形成されて遮光膜２１と成
っている。 また光検知素子を構成するＮ型層７上にはインジウムよ
り成るバンプ１３が形成され、信号処理装置３の入力ダ
イオード１４に圧着接続されている。
【００１４】このような本発明の第１実施例の装置の製
造方法に付いて説明する。図３（ａ） に示すようにＣ
ｄＴｅ基板５上に気相、または液相エピタキシャル成長
方法によりＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６を３
０μｍ の厚さに形成する。次いで図３（ｂ） に示す
ように、該Ｐ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６を、
レジスト膜をマスクとしてプラズマエッチング法、或い
はイオンミリング法によりエッチングして島状に形成す
る。次いでレジスト膜をマスクとして、Ｂ ＋ イオン
をイオン注入してＮ型層７に変換してＰＮ接合を形成し
、光検知素子１と成す。
造方法に付いて説明する。図３（ａ） に示すようにＣ
ｄＴｅ基板５上に気相、または液相エピタキシャル成長
方法によりＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６を３
０μｍ の厚さに形成する。次いで図３（ｂ） に示す
ように、該Ｐ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６を、
レジスト膜をマスクとしてプラズマエッチング法、或い
はイオンミリング法によりエッチングして島状に形成す
る。次いでレジスト膜をマスクとして、Ｂ ＋ イオン
をイオン注入してＮ型層７に変換してＰＮ接合を形成し
、光検知素子１と成す。
【００１５】次いで図３（ｃ） に示すように、島状の
Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６上、およびＣｄＴｅ基
板５の素子間分離領域２上にＥＣＲ プラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮ 膜８を０．４ μｍ の厚さに形成し
、その上に真空蒸着法によりＺｎＳ 膜９を１μｍ の
厚さに形成して二層構造の絶縁膜１１を形成する。次い
で図４（ａ） に示すように、二層構造の絶縁膜１１の
所定領域にレジスト膜をマスクとして用いてＥＣＲ プ
ラズマエッチングによりコンタクト孔１５を形成する。 そして図示しないが、コンタクト孔を形成した箇所のＰ
型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６には金（Ａｕ）の
コンタクト用金属を、またコンタクト孔を形成した箇所
のＮ型層７にはＩｎのコンタクト用金属を蒸着により形
成する。
Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６上、およびＣｄＴｅ基
板５の素子間分離領域２上にＥＣＲ プラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮ 膜８を０．４ μｍ の厚さに形成し
、その上に真空蒸着法によりＺｎＳ 膜９を１μｍ の
厚さに形成して二層構造の絶縁膜１１を形成する。次い
で図４（ａ） に示すように、二層構造の絶縁膜１１の
所定領域にレジスト膜をマスクとして用いてＥＣＲ プ
ラズマエッチングによりコンタクト孔１５を形成する。 そして図示しないが、コンタクト孔を形成した箇所のＰ
型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６には金（Ａｕ）の
コンタクト用金属を、またコンタクト孔を形成した箇所
のＮ型層７にはＩｎのコンタクト用金属を蒸着により形
成する。
【００１６】次いで図４（ｂ） に示すように、光検知
素子１間に跨るように、かつＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ
Ｔｅ結晶６に形成したＡｕのコンタクト用金属に接続
するように蒸着、或いはスパッタ法によりＡｌの金属膜
１２を形成する。次いでＮ型層７上にＩｎのバンプ１３
を蒸着により形成する。次いで図示しないが、信号処理
装置と光検知素子間をバンプで圧接接合したのち、該検
知素子と信号処理装置の隙間を樹脂等を用いてモールド
し、ＣｄＴｅ基板のみを選択的にエッチング除去して図
１に示した半導体装置を完成する。
素子１間に跨るように、かつＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ
Ｔｅ結晶６に形成したＡｕのコンタクト用金属に接続
するように蒸着、或いはスパッタ法によりＡｌの金属膜
１２を形成する。次いでＮ型層７上にＩｎのバンプ１３
を蒸着により形成する。次いで図示しないが、信号処理
装置と光検知素子間をバンプで圧接接合したのち、該検
知素子と信号処理装置の隙間を樹脂等を用いてモールド
し、ＣｄＴｅ基板のみを選択的にエッチング除去して図
１に示した半導体装置を完成する。
【００１７】本発明の第２実施例の装置の製造方法に付
いて説明する。図５（ａ） に示すように、ＣｄＴｅ基
板５上に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜１７を所定のパ
ターンにレジスト膜をマスクとしてＣＶＤ 法等により
形成する。次いで図５（ｂ） に示すように、このＳｉ
Ｏ２膜１７をマスクとして用い、該基板を所定のｘ値を
有するＴｅリッチのＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅメルトの
雰囲気内に曝して５５０ ℃の温度で、所定時間保つこ
とで、ＣｄＴｅ基板５を島状のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄ
ｘ Ｔｅ結晶６に変換する。このようにすることでＨｇ
１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６がＣｄＴｅ基板５に埋設さ
れた構造となる。
いて説明する。図５（ａ） に示すように、ＣｄＴｅ基
板５上に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜１７を所定のパ
ターンにレジスト膜をマスクとしてＣＶＤ 法等により
形成する。次いで図５（ｂ） に示すように、このＳｉ
Ｏ２膜１７をマスクとして用い、該基板を所定のｘ値を
有するＴｅリッチのＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅメルトの
雰囲気内に曝して５５０ ℃の温度で、所定時間保つこ
とで、ＣｄＴｅ基板５を島状のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄ
ｘ Ｔｅ結晶６に変換する。このようにすることでＨｇ
１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６がＣｄＴｅ基板５に埋設さ
れた構造となる。
【００１８】前記ＳｉＯ２膜１７を除去した後、レジス
ト膜をマスクとして用い、図５（ｃ） に示すように、
Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６にＢ ＋ イオンをイ
オン注入してＮ型層７に変換してＰＮ接合を形成し、光
検知素子１と成す。次いで図６（ａ） に示すように、
島状のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６上、およびＣｄ
Ｔｅ基板５の素子間分離領域２上にＥＣＲ プラズマＣ
ＶＤ 法によりＳｉＮ 膜８を０．４ μｍ 程度の厚
さに形成し、その上に真空蒸着法によりＺｎＳ 膜９を
１ μｍ 程度の厚さに形成して二層構造の絶縁膜１１
を形成する。
ト膜をマスクとして用い、図５（ｃ） に示すように、
Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６にＢ ＋ イオンをイ
オン注入してＮ型層７に変換してＰＮ接合を形成し、光
検知素子１と成す。次いで図６（ａ） に示すように、
島状のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶６上、およびＣｄ
Ｔｅ基板５の素子間分離領域２上にＥＣＲ プラズマＣ
ＶＤ 法によりＳｉＮ 膜８を０．４ μｍ 程度の厚
さに形成し、その上に真空蒸着法によりＺｎＳ 膜９を
１ μｍ 程度の厚さに形成して二層構造の絶縁膜１１
を形成する。
【００１９】次いで図６（ｂ） に示すように、二層構
造の絶縁膜１１の所定領域にレジスト膜をマスクとして
用いてＥＣＲ プラズマエッチングによりコンタクト孔
１５を形成する。そして図示しないが、コンタクト孔１
５を形成した箇所のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結
晶６には金（Ａｕ）のコンタクト用金属を、またコンタ
クト孔を形成した箇所のＮ型層７にはＩｎのコンタクト
用金属を蒸着により形成する。
造の絶縁膜１１の所定領域にレジスト膜をマスクとして
用いてＥＣＲ プラズマエッチングによりコンタクト孔
１５を形成する。そして図示しないが、コンタクト孔１
５を形成した箇所のＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結
晶６には金（Ａｕ）のコンタクト用金属を、またコンタ
クト孔を形成した箇所のＮ型層７にはＩｎのコンタクト
用金属を蒸着により形成する。
【００２０】次いで図６（ｃ） に示すように、光検知
素子１間に跨るように、かつＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ
Ｔｅ結晶６に形成したＡｕのコンタクト用金属に接続
するように蒸着、或いはスパッタ法によりＡｌの金属膜
１２を形成する。次いでＮ型層７上にＩｎのバンプ１３
を蒸着により形成する。次いで図示しないが、信号処理
装置と光検知素子間をバンプで圧接接合したのち、該検
知素子と信号処理装置の隙間を樹脂等を用いてモールド
し、ＣｄＴｅ基板のみを選択的にエッチング除去して図
２に示した半導体装置を完成する。
素子１間に跨るように、かつＰ型のＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ
Ｔｅ結晶６に形成したＡｕのコンタクト用金属に接続
するように蒸着、或いはスパッタ法によりＡｌの金属膜
１２を形成する。次いでＮ型層７上にＩｎのバンプ１３
を蒸着により形成する。次いで図示しないが、信号処理
装置と光検知素子間をバンプで圧接接合したのち、該検
知素子と信号処理装置の隙間を樹脂等を用いてモールド
し、ＣｄＴｅ基板のみを選択的にエッチング除去して図
２に示した半導体装置を完成する。
【００２１】このような絶縁膜のうち、ＳｉＮ 膜を４
００ｎｍ 、ＺｎＳ 膜を１ μｍ の厚さに二層構造
に形成し、その上にアルミニウムの金属膜を設けた本発
明の光検知素子のＳｉＮ 膜側より垂直に波長を変化さ
せた赤外線を入射し、その赤外線の波長を変化させてＳ
ｉＮ 膜、ＺｎＳ 膜を透過して金属膜に当たって反射
した光が、更にＺｎＳ 膜、ＳｉＮ 膜を通過して出射
された光の反射率を測定した結果を図７に示す。本発明
のようにすれば、波長が１０〜１２μｍ の場合、反射
率は５ ％以下となる。
００ｎｍ 、ＺｎＳ 膜を１ μｍ の厚さに二層構造
に形成し、その上にアルミニウムの金属膜を設けた本発
明の光検知素子のＳｉＮ 膜側より垂直に波長を変化さ
せた赤外線を入射し、その赤外線の波長を変化させてＳ
ｉＮ 膜、ＺｎＳ 膜を透過して金属膜に当たって反射
した光が、更にＺｎＳ 膜、ＳｉＮ 膜を通過して出射
された光の反射率を測定した結果を図７に示す。本発明
のようにすれば、波長が１０〜１２μｍ の場合、反射
率は５ ％以下となる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、各検
知素子間に入射する光を屈折率の異なる二層構造の絶縁
膜と金属膜より成る遮光膜で遮光しているため、この遮
光膜の絶縁膜で光の反射を、また該遮光膜の金属膜で光
の透過を防止しているために、検知素子間に入射した光
の透過、および反射を防止するため、迷光を生じること
が無くなる。
知素子間に入射する光を屈折率の異なる二層構造の絶縁
膜と金属膜より成る遮光膜で遮光しているため、この遮
光膜の絶縁膜で光の反射を、また該遮光膜の金属膜で光
の透過を防止しているために、検知素子間に入射した光
の透過、および反射を防止するため、迷光を生じること
が無くなる。
【００２３】またこの遮光膜のうちで、二層構造の絶縁
膜を光検知素子の表面保護膜に、また遮光膜の内の金属
膜を各光検知素子の基板のコンタクト電極と導通する共
通配線としても利用することができ、光検知素子の性能
向上に寄与することが大である。
膜を光検知素子の表面保護膜に、また遮光膜の内の金属
膜を各光検知素子の基板のコンタクト電極と導通する共
通配線としても利用することができ、光検知素子の性能
向上に寄与することが大である。
【図１】 本発明の装置の第１実施例の断面図である
。
。
【図２】 本発明の装置の第２実施例の断面図である
。
。
【図３】 図３（ａ） 、図３（ｂ） 、図３（ｃ）
は本発明の第１実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
は本発明の第１実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
【図４】 図４（ａ） 、図４（ｂ） は本発明の第
１実施例の装置の製造方法を示す断面図である。
１実施例の装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】 図５（ａ） 、図５（ｂ） 、図５（ｃ）
は本発明の第２実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
は本発明の第２実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
【図６】 図６（ａ） 、図６（ｂ） 、図６（ｃ）
は本発明の第２実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
は本発明の第２実施例の装置の製造方法を示す断面図
である。
【図７】 本発明の光検知素子の入射光の波長と反射
率の関係図である。
率の関係図である。
【図８】 従来の赤外線検知装置の断面図である。
１ 光検知素子
２ 素子間分離領域
３ 信号処理装置
４ Ｓｉ基板
５ ＣｄＴｅ基板
６ Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ結晶７ Ｎ型層
８ ＳｉＮ 膜
９ ＺｎＳ 膜
１１ 絶縁膜
１２ 金属膜
１３ バンプ
１４ 入力ダイオード
１５ コンタクト孔
１７ ＳｉＯ２膜
２１ 遮光膜
Claims (5)
- 【請求項１】 島状に設けた光検知素子（１） の光
入射面と反対側の素子上、および該光検知素子（１）
の素子間分離領域（２） 上に、該光検知素子（１）
で検知すべき光の入射側より見て絶縁膜（１１）と金属
膜（１２）とを積層して成る遮光膜（２１）を設けて成
り、かつ前記光検知素子と該素子で検知した信号を処理
する信号処理装置（３） とがバンプ（１３）により接
合された構成を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記絶縁膜（１１）は屈折率の異なる
複数の絶縁膜（８，９） を、積層して設けたことを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記金属膜（１２）が素子分離された
光検知素子（１） の光入射面と反対側の素子上に延在
して各素子の共通電極となることを特徴とする請求項１
記載の半導体装置。 - 【請求項４】 基板（５） 上に島状に形成した化合
物半導体結晶（６）に光検知素子（１） を形成し、該
光検知素子（１） 上、および該光検知素子の素子間分
離領域（２） 上に屈折率が互いに異なる複数層構造の
絶縁膜（１１）を形成後、該絶縁膜の所定領域を窓開き
した後、該素子上、並びに素子間分離領域（２） 上に
金属膜（１２）を形成した後、該光検知素子（１） と
信号処理装置（３） とをバンプ（１３）により結合し
、前記基板（５） を選択的に除去することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 基板（５） に島状に埋設した化合物
半導体結晶（６） に光検知素子（１） を形成し、該
基板（５） 上に屈折率が互いに異なる複数層構造の絶
縁膜（１１）を形成後、該絶縁膜（１１）の所定領域を
窓開きした後、該光検知素子（１） 上、並びに該素子
間分離領域（２） 上に金属膜（１２）を形成した後、
該光検知素子（１） と信号処理装置（３） とをバン
プ（１３）により結合し、前記基板（５） を選択的に
除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403723A JPH04218964A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US08/041,462 US5376558A (en) | 1990-12-19 | 1993-04-02 | Method of fabricating a semiconductor image pickup device |
| US08/352,777 US5449944A (en) | 1990-12-19 | 1994-12-01 | Semiconductor infrared image pickup device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403723A JPH04218964A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218964A true JPH04218964A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18513454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2403723A Withdrawn JPH04218964A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5376558A (ja) |
| JP (1) | JPH04218964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536680A (en) * | 1995-05-08 | 1996-07-16 | Texas Instruments Incorporated | Self-aligned bump bond infrared focal plane array architecture |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646066A (en) * | 1995-03-01 | 1997-07-08 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming electrical contact to the optical coating of an infrared detector from the backside of the detector |
| US5638599A (en) * | 1995-03-29 | 1997-06-17 | Texas Instruments Incorporated | Method of fabricating hybrid uncooled infrared detectors |
| DE19838373C2 (de) * | 1998-08-24 | 2002-01-31 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Dünnfilmphotodioden |
| DE19838430C2 (de) * | 1998-08-24 | 2002-02-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Photodetektoren |
| US20030049925A1 (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-13 | Layman Paul Arthur | High-density inter-die interconnect structure |
| CN101010944B (zh) * | 2004-09-02 | 2010-06-16 | 索尼株式会社 | 摄像装置及摄像结果的输出方法 |
| KR101641618B1 (ko) * | 2009-08-05 | 2016-07-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 가시광 차단 부재, 가시광 차단 부재를 포함하는 적외선 센서 및 적외선 센서를 포함하는 액정 표시 장치 |
| FR2994616B1 (fr) * | 2012-08-14 | 2014-09-12 | Commissariat Energie Atomique | Composant semiconducteur et procede de fabrication d'un composant semiconducteur |
| FR3021807B1 (fr) | 2014-05-27 | 2017-09-29 | Commissariat A L Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Matrice de photodiodes mesa a ftm amelioree |
| US11121302B2 (en) | 2018-10-11 | 2021-09-14 | SeeQC, Inc. | System and method for superconducting multi-chip module |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4570329A (en) * | 1984-08-15 | 1986-02-18 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for fabricating backside mosaic of photoconductive infrared detectors |
| FR2604298B1 (fr) * | 1986-09-19 | 1988-10-28 | Commissariat Energie Atomique | Procede de realisation d'une prise de contact electrique sur un substrat en hgcdte de conductivite p et application a la fabrication d'une diode n/p |
| FR2633101B1 (fr) * | 1988-06-16 | 1992-02-07 | Commissariat Energie Atomique | Photodiode et matrice de photodiodes sur hgcdte et leurs procedes de fabrication |
| US5188970A (en) * | 1989-06-29 | 1993-02-23 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming an infrared detector having a refractory metal |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2403723A patent/JPH04218964A/ja not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-04-02 US US08/041,462 patent/US5376558A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-01 US US08/352,777 patent/US5449944A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536680A (en) * | 1995-05-08 | 1996-07-16 | Texas Instruments Incorporated | Self-aligned bump bond infrared focal plane array architecture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5376558A (en) | 1994-12-27 |
| US5449944A (en) | 1995-09-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |