JPH04280686A - 赤外線検知素子の製造方法 - Google Patents
赤外線検知素子の製造方法Info
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- JPH04280686A JPH04280686A JP3067598A JP6759891A JPH04280686A JP H04280686 A JPH04280686 A JP H04280686A JP 3067598 A JP3067598 A JP 3067598A JP 6759891 A JP6759891 A JP 6759891A JP H04280686 A JPH04280686 A JP H04280686A
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- JP
- Japan
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- film
- crystal
- compound semiconductor
- infrared
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Light Receiving 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、化合物半導体結晶を用
いた赤外線検知素子の製造方法に関する。
いた赤外線検知素子の製造方法に関する。
【０００２】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、組成等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ィ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のうち
、二元または三元化合物半導体を利用した光電効果型セ
ンサは、感度が高く応答速度も速いという特性を有して
いる。
く物体の存在、形状、温度、組成等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ィ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のうち
、二元または三元化合物半導体を利用した光電効果型セ
ンサは、感度が高く応答速度も速いという特性を有して
いる。
【０００３】光電効果型センサは、光導電型、光起電力
型、ＭＩＳ型に大別されるが、このうち光導電型センサ
には化合物半導体結晶としてＨｇＣｄＴｅ結晶がよく用
いられる。ＨｇＣｄＴｅ結晶は通常液相エピタキシャル
結晶成長方法により製造され、この結晶上に金属薄膜か
らなる電極を形成して、赤外線検知素子として使用して
いる。この種の赤外線検知素子においては、赤外線受光
部以外から赤外線が入射すると、これがノイズとなり、
感度特性の劣化の原因となることから、有効な対策を講
ずる必要がある。
型、ＭＩＳ型に大別されるが、このうち光導電型センサ
には化合物半導体結晶としてＨｇＣｄＴｅ結晶がよく用
いられる。ＨｇＣｄＴｅ結晶は通常液相エピタキシャル
結晶成長方法により製造され、この結晶上に金属薄膜か
らなる電極を形成して、赤外線検知素子として使用して
いる。この種の赤外線検知素子においては、赤外線受光
部以外から赤外線が入射すると、これがノイズとなり、
感度特性の劣化の原因となることから、有効な対策を講
ずる必要がある。
【０００４】
【従来の技術】図２は一般的な赤外線検知素子の構成図
である。同図において、１１はサファイア基板であり、
このサファイア基板１１上には、Ｃｒ２ Ｏ３ からな
る薄膜１３が形成されており、このＣｒ２ Ｏ３ 膜１
３上に、ＨｇＣｄＴｅ結晶１２が接着剤等により接着さ
れている。１４は赤外線受光部であり、電極１５，１５
を両側から形成することにより、受光部１４の幅が規制
されている。この電極１５，１５には信号取出用のボン
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、赤外線受光部１４は
硫化亜鉛（ＺｎＳ）の膜１７が形成されることにより保
護されている。このような構成の赤外線検知素子がサフ
ァイア基板１１上に複数形成されており、それぞれの受
光部１４に赤外線が入射されると、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。
である。同図において、１１はサファイア基板であり、
このサファイア基板１１上には、Ｃｒ２ Ｏ３ からな
る薄膜１３が形成されており、このＣｒ２ Ｏ３ 膜１
３上に、ＨｇＣｄＴｅ結晶１２が接着剤等により接着さ
れている。１４は赤外線受光部であり、電極１５，１５
を両側から形成することにより、受光部１４の幅が規制
されている。この電極１５，１５には信号取出用のボン
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、赤外線受光部１４は
硫化亜鉛（ＺｎＳ）の膜１７が形成されることにより保
護されている。このような構成の赤外線検知素子がサフ
ァイア基板１１上に複数形成されており、それぞれの受
光部１４に赤外線が入射されると、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。
【０００５】この種の赤外線検知素子は通常液体窒素温
度での冷却が必要であり、このため、内筒と外筒を備え
所定位置に赤外線透過窓を有する真空断熱容器内に、赤
外線検知素子を収容し、内筒内部に液体窒素のような冷
媒を収容するか、或いはジュールトムソン式の低温冷却
装置等を設けてなる構成が採用されている。
度での冷却が必要であり、このため、内筒と外筒を備え
所定位置に赤外線透過窓を有する真空断熱容器内に、赤
外線検知素子を収容し、内筒内部に液体窒素のような冷
媒を収容するか、或いはジュールトムソン式の低温冷却
装置等を設けてなる構成が採用されている。
【０００６】このような構成においては、透過窓から入
射した赤外線が外筒及び内筒の表面で反射し、この反射
した光がサファイア基板１１を透過してＨｇＣｄＴｅ結
晶１２に至り、感度特性の劣化の原因となることがある
。このため、サファイア基板１１上にＣｒ２ Ｏ３ か
らなる薄膜１３を形成し、この薄膜１３上にＨｇＣｄＴ
ｅ結晶１２を接着することにより、上述の如きサファイ
ア基板１１を透過する光を反射・除去するようにしてい
る。
射した赤外線が外筒及び内筒の表面で反射し、この反射
した光がサファイア基板１１を透過してＨｇＣｄＴｅ結
晶１２に至り、感度特性の劣化の原因となることがある
。このため、サファイア基板１１上にＣｒ２ Ｏ３ か
らなる薄膜１３を形成し、この薄膜１３上にＨｇＣｄＴ
ｅ結晶１２を接着することにより、上述の如きサファイ
ア基板１１を透過する光を反射・除去するようにしてい
る。
【０００７】そして、従来は、上記Ｃｒ２ Ｏ３ 膜は
サファイア基板１１表面にＣｒを蒸着し、Ｏ２ 雰囲気
中で熱処理（約７００°Ｃ）することにより形成されて
いた。
サファイア基板１１表面にＣｒを蒸着し、Ｏ２ 雰囲気
中で熱処理（約７００°Ｃ）することにより形成されて
いた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｒ２ Ｏ３
膜を上述の如き形成方法により形成すると、Ｃｒを酸
化させるための熱処理工程でＣｒ２ Ｏ３ 膜にピンホ
ールが発生したり、同じく熱処理工程において、サファ
イア基板とＣｒの熱膨張等により、その界面が変質する
ことがあり、サファイア基板とＣｒ２ Ｏ３ 膜の密着
性が悪く、該Ｃｒ２ Ｏ３ 膜が剥離する場合があるな
ど、特性劣化の原因となっているという問題があった。
膜を上述の如き形成方法により形成すると、Ｃｒを酸
化させるための熱処理工程でＣｒ２ Ｏ３ 膜にピンホ
ールが発生したり、同じく熱処理工程において、サファ
イア基板とＣｒの熱膨張等により、その界面が変質する
ことがあり、サファイア基板とＣｒ２ Ｏ３ 膜の密着
性が悪く、該Ｃｒ２ Ｏ３ 膜が剥離する場合があるな
ど、特性劣化の原因となっているという問題があった。
【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、感度特性が良好な
赤外線検知素子を製造する方法を提供することである。
のであり、その目的とするところは、感度特性が良好な
赤外線検知素子を製造する方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、化合物半導体結晶の裏面側を、接着剤により支持
基板上に接着し、該化合物半導体結晶の表面に電極とな
るべき金属膜を形成してなる赤外線検知素子の製造方法
において、前記化合物半導体結晶の裏面に、該化合物半
導体結晶と密着性がよく、絶縁性を有する材料からなる
第一薄膜を形成し、さらに、該第一薄膜と密着性が良く
、赤外線反射性を有する材料からなる第二薄膜を形成し
た後に、前記支持基板上に接着して赤外線検知素子を製
造する。
ため、化合物半導体結晶の裏面側を、接着剤により支持
基板上に接着し、該化合物半導体結晶の表面に電極とな
るべき金属膜を形成してなる赤外線検知素子の製造方法
において、前記化合物半導体結晶の裏面に、該化合物半
導体結晶と密着性がよく、絶縁性を有する材料からなる
第一薄膜を形成し、さらに、該第一薄膜と密着性が良く
、赤外線反射性を有する材料からなる第二薄膜を形成し
た後に、前記支持基板上に接着して赤外線検知素子を製
造する。
【００１１】前記化合物半導体結晶としてＨｇＣｄＴｅ
結晶を用いた場合には、前記第一薄膜はＺｎＳをＨｇＣ
ｄＴｅ結晶の裏面に蒸着して形成し、前記第二薄膜はＣ
ｒを前記ＺｎＳ膜上に蒸着して形成することができる。
結晶を用いた場合には、前記第一薄膜はＺｎＳをＨｇＣ
ｄＴｅ結晶の裏面に蒸着して形成し、前記第二薄膜はＣ
ｒを前記ＺｎＳ膜上に蒸着して形成することができる。
【００１２】
【作用】従来技術は、支持基板（サファイア基板）上に
赤外線反射性を有するＣｒ膜を形成した後に、熱処理に
より該膜を酸化せしめて絶縁性の膜としており、この膜
上に化合物半導体結晶を接着するものであり、サファイ
アとＣｒは密着性が悪く、さらに熱処理により、膜剥離
等の障害が発生するものである。一方、本発明方法によ
ると、化合物半導体結晶に、該化合物半導体結晶と密着
性が良く、絶縁性を有する材料（化合物半導体結晶がＨ
ｇＣｄＴｅ結晶である場合にはＺｎＳ等）からなる第一
薄膜を形成し、さらに、該第一薄膜と密着性が良く、赤
外線反射性を有する材料（第一薄膜がＺｎＳである場合
にはＣｒ等）からなる第二薄膜を形成した後に支持基板
（サファイア基板）に接着するようにしたものであり、
化合物半導体結晶と第一薄膜、及び第一薄膜と第二薄膜
は密着性が良いから、膜剥離等の心配はない。また、従
来技術のように熱処理等を実施することなく製造が可能
であるから、この熱処理に伴い生じていたピンホールの
発生や界面の変質もなく、良好な感度特性を呈する赤外
線検知素子の製造が可能である。
赤外線反射性を有するＣｒ膜を形成した後に、熱処理に
より該膜を酸化せしめて絶縁性の膜としており、この膜
上に化合物半導体結晶を接着するものであり、サファイ
アとＣｒは密着性が悪く、さらに熱処理により、膜剥離
等の障害が発生するものである。一方、本発明方法によ
ると、化合物半導体結晶に、該化合物半導体結晶と密着
性が良く、絶縁性を有する材料（化合物半導体結晶がＨ
ｇＣｄＴｅ結晶である場合にはＺｎＳ等）からなる第一
薄膜を形成し、さらに、該第一薄膜と密着性が良く、赤
外線反射性を有する材料（第一薄膜がＺｎＳである場合
にはＣｒ等）からなる第二薄膜を形成した後に支持基板
（サファイア基板）に接着するようにしたものであり、
化合物半導体結晶と第一薄膜、及び第一薄膜と第二薄膜
は密着性が良いから、膜剥離等の心配はない。また、従
来技術のように熱処理等を実施することなく製造が可能
であるから、この熱処理に伴い生じていたピンホールの
発生や界面の変質もなく、良好な感度特性を呈する赤外
線検知素子の製造が可能である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図１は、本発明方法を適用した赤外線検知
素子の製造工程を説明するための図である。
素子の製造工程を説明するための図である。
【００１５】同図（Ａ）に示されるように、まず、Ｃｄ
Ｔｅ結晶からなる結晶成長用基板１上にＨｇＣｄＴｅ結
晶２を一般的な液相エピタキシャル結晶成長法を用いて
析出・成長させる。ついで、ＨｇＣｄＴｅ結晶２のＣｄ
Ｔｅ基板１の接着面と反対側の面（裏面）側を平坦に研
磨するとともに、研磨面をエッチングして加工変質部を
除去した後、同図（Ｂ）に示されるように、ＨｇＣｄＴ
ｅ結晶２の裏面にＺｎＳ膜３をスパッタリングにより形
成し、さらに、Ｃｒ膜４をスパッタリングにより形成す
る。
Ｔｅ結晶からなる結晶成長用基板１上にＨｇＣｄＴｅ結
晶２を一般的な液相エピタキシャル結晶成長法を用いて
析出・成長させる。ついで、ＨｇＣｄＴｅ結晶２のＣｄ
Ｔｅ基板１の接着面と反対側の面（裏面）側を平坦に研
磨するとともに、研磨面をエッチングして加工変質部を
除去した後、同図（Ｂ）に示されるように、ＨｇＣｄＴ
ｅ結晶２の裏面にＺｎＳ膜３をスパッタリングにより形
成し、さらに、Ｃｒ膜４をスパッタリングにより形成す
る。
【００１６】そして、同図（Ｃ）に示されるように、Ｈ
ｇＣｄＴｅ結晶２のＣｒ膜４が形成されている側をサフ
ァイア基板５に接着剤により接着固定し、その表面側（
ＣｄＴｅ基板１側）を研磨してＣｄＴｅ基板１を除去す
るとともに、ＨｇＣｄＴｅ結晶２を所定厚さまで除去し
、さらに、エッチングにより加工変質部を除去し、１０
〜１５μｍに薄層化したＨｇＣｄＴｅ結晶２を得る（同
図（Ｄ）参照）。
ｇＣｄＴｅ結晶２のＣｒ膜４が形成されている側をサフ
ァイア基板５に接着剤により接着固定し、その表面側（
ＣｄＴｅ基板１側）を研磨してＣｄＴｅ基板１を除去す
るとともに、ＨｇＣｄＴｅ結晶２を所定厚さまで除去し
、さらに、エッチングにより加工変質部を除去し、１０
〜１５μｍに薄層化したＨｇＣｄＴｅ結晶２を得る（同
図（Ｄ）参照）。
【００１７】次いで、赤外線検知素子となる部分をマス
クして、その他の部分をエッチングにより除去し、サフ
ァイア基板５上に所定の間隔で配列された結晶ブロック
２とする。しかる後、結晶ブロック２の両側部にコンタ
クト電極６を形成する（同図（Ｅ）参照）。
クして、その他の部分をエッチングにより除去し、サフ
ァイア基板５上に所定の間隔で配列された結晶ブロック
２とする。しかる後、結晶ブロック２の両側部にコンタ
クト電極６を形成する（同図（Ｅ）参照）。
【００１８】上記製造工程を経て製造された赤外線検知
素子は、ＨｇＣｄＴｅ結晶２とサファイア基板５との間
に、Ｃｒ膜４が介装されているので、サファイア基板５
を透過してきた赤外線は、このＣｒ膜４により反射され
るから、この赤外線はＨｇＣｄＴｅ結晶２に至ることは
なく、これによる感度特性の劣化はない。また、ＨｇＣ
ｄＴｅ結晶２とＣｒ膜４との間にはＺｎＳ膜３が介装さ
れているから、ＨｇＣｄＴｅ結晶２とＣｒ膜４とは完全
に絶縁されている。
素子は、ＨｇＣｄＴｅ結晶２とサファイア基板５との間
に、Ｃｒ膜４が介装されているので、サファイア基板５
を透過してきた赤外線は、このＣｒ膜４により反射され
るから、この赤外線はＨｇＣｄＴｅ結晶２に至ることは
なく、これによる感度特性の劣化はない。また、ＨｇＣ
ｄＴｅ結晶２とＣｒ膜４との間にはＺｎＳ膜３が介装さ
れているから、ＨｇＣｄＴｅ結晶２とＣｒ膜４とは完全
に絶縁されている。
【００１９】そして、上記製造工程によると、ＨｇＣｄ
Ｔｅ結晶２にＺｎＳ膜３及びＣｒ膜４をスパッタリング
により形成するようにしているので、従来の如く熱処理
を実施するものではないとともに、ＨｇＣｄＴｅとＺｎ
Ｓ、及びＺｎＳとＣｒとの密着性は良好なので、膜の剥
離や劣化も少なく、良好な感度特性を呈する赤外線検知
素子を製造することができる。
Ｔｅ結晶２にＺｎＳ膜３及びＣｒ膜４をスパッタリング
により形成するようにしているので、従来の如く熱処理
を実施するものではないとともに、ＨｇＣｄＴｅとＺｎ
Ｓ、及びＺｎＳとＣｒとの密着性は良好なので、膜の剥
離や劣化も少なく、良好な感度特性を呈する赤外線検知
素子を製造することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、支持基板を透過した赤外線が化合物半導体結晶に入
射されるのを防止するための膜を、化合物半導体結晶と
支持基板との間に介装してなる赤外線検知素子において
、膜の剥離や劣化等が少なく、良好な感度特性を呈する
赤外線検知素子を製造できるという効果を奏する。
で、支持基板を透過した赤外線が化合物半導体結晶に入
射されるのを防止するための膜を、化合物半導体結晶と
支持基板との間に介装してなる赤外線検知素子において
、膜の剥離や劣化等が少なく、良好な感度特性を呈する
赤外線検知素子を製造できるという効果を奏する。
【図１】本発明実施例の製造工程図である。
【図２】従来技術の説明図である。
２ ＨｇＣｄＴｅ結晶（化合物半導体結晶）３ Ｚ
ｎＳ膜（第一薄膜） ４ Ｃｒ膜（第二薄膜） ５ サファイア基板（支持基板）
ｎＳ膜（第一薄膜） ４ Ｃｒ膜（第二薄膜） ５ サファイア基板（支持基板）
Claims (2)
- 【請求項１】 化合物半導体結晶（２） の裏面側を
、接着剤により支持基板（５） 上に接着し、該化合物
半導体結晶（２） の表面に電極となるべき金属膜（６
） を形成してなる赤外線検知素子の製造方法において
、前記化合物半導体結晶（２） の裏面に、該化合物半
導体結晶（２） と密着性がよく、絶縁性を有する材料
からなる第一薄膜（３） を形成し、さらに、該第一薄
膜（３） と密着性が良く、赤外線反射性を有する材料
からなる第二薄膜（４） を形成した後に、前記支持基
板（５） 上に接着するようにしたことを特徴とする赤
外線検知素子の製造方法。 - 【請求項２】 ＨｇＣｄＴｅ結晶（２） の裏面側を
、接着剤によりサファイア基板（５） 上に接着し、該
ＨｇＣｄＴｅ結晶（２） の表面に電極となるべき金属
膜（６） を形成してなる赤外線検知素子の製造方法に
おいて、前記ＨｇＣｄＴｅ結晶（２） の裏面にＺｎＳ
膜（３） を蒸着により形成し、さらに、Ｃｒ膜（４）
を蒸着により形成した後に、前記サファイア基板（５
） 上に接着するようにしたことを特徴とする赤外線検
知素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067598A JPH04280686A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 赤外線検知素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067598A JPH04280686A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 赤外線検知素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280686A true JPH04280686A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=13349518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067598A Withdrawn JPH04280686A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 赤外線検知素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04280686A (ja) |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3067598A patent/JPH04280686A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| 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: 19980514 |