JPH0454969B2 - - Google Patents
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- JPH0454969B2 JPH0454969B2 JP57191059A JP19105982A JPH0454969B2 JP H0454969 B2 JPH0454969 B2 JP H0454969B2 JP 57191059 A JP57191059 A JP 57191059A JP 19105982 A JP19105982 A JP 19105982A JP H0454969 B2 JPH0454969 B2 JP H0454969B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal layer
- crystal
- semiconductor device
- cdte
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/221—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PN homojunction
- H10F30/2212—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PN homojunction the devices comprising active layers made of only Group II-VI materials, e.g. HgCdTe infrared photodiodes
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- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体素子の製造方法に係り、特にカ
ドミウム・テルルからなる半導体基板上に形成さ
れた水銀・カドミウム・テルルからなる半導体結
晶層に赤外線検知用の半導体素子を形成する方法
の改良に関するものである。
ドミウム・テルルからなる半導体基板上に形成さ
れた水銀・カドミウム・テルルからなる半導体結
晶層に赤外線検知用の半導体素子を形成する方法
の改良に関するものである。
(b) 技術の背景
赤外線検知用の半導体素子の一種として、エネ
ルギーギヤツプの狭い水銀・カドミウム・テルル
（Hg1-xCdxTe）からなる半導体結晶に形成され
たPN接合部分に入射した光により起電力が発生
する光起電力特性を利用して赤外線を検出する光
起電力型赤外線検知素子が知られている。このよ
うな赤外線検知素子の製造には、従来例えばブリ
ツジマン結晶成長法によつて形成されたHg1-x
CdxTeからなる半導体基板が素子形成材料として
用いられる。しかし近年さらに結晶性のよい
Hg1-xCdxTeからなる半導体結晶を用いて検知特
性のよい赤外線検知素子を得るために、例えば、
CdTeからなる半導体基板上にエピタキシヤル成
長法によつてHg1-xCdxTeからなる結晶成長層を
形成し、かかる結晶成長層に検知素子を形成する
方法が提案されている。
ルギーギヤツプの狭い水銀・カドミウム・テルル
（Hg1-xCdxTe）からなる半導体結晶に形成され
たPN接合部分に入射した光により起電力が発生
する光起電力特性を利用して赤外線を検出する光
起電力型赤外線検知素子が知られている。このよ
うな赤外線検知素子の製造には、従来例えばブリ
ツジマン結晶成長法によつて形成されたHg1-x
CdxTeからなる半導体基板が素子形成材料として
用いられる。しかし近年さらに結晶性のよい
Hg1-xCdxTeからなる半導体結晶を用いて検知特
性のよい赤外線検知素子を得るために、例えば、
CdTeからなる半導体基板上にエピタキシヤル成
長法によつてHg1-xCdxTeからなる結晶成長層を
形成し、かかる結晶成長層に検知素子を形成する
方法が提案されている。
(c) 従来技術と問題点
ところで上記した結晶成長層に検知素子を形成
する従来の方法としては、第１図に示すように例
えばCdTeからなる半導体結晶基板１上にエピタ
キシヤル成長法等によつてHg1-xCdxTeからなる
結晶成長層２を形成する。次に該結晶成長層２上
に硫化亜鉛（ZnS）からなる絶縁膜３を被着し、
その上面にさらにフオトレジスト膜４を塗着し、
該フオトレジスト膜４を所定のパターンにパター
ニングする。そして第２図に示すようにパターニ
ングしたフオトレジスト膜４をマスクにして前記
結晶成長層２表面の所定面積領域５に対応した絶
縁膜３を選択的にエツチング除去して結晶成長層
２上に絶縁膜３からなる不純物拡散マスクを形成
する。しかる後前記フオトレジスト膜４を除去
し、第３図に示すように前記結晶成長層２表面の
所定面積領域５に前記絶縁膜３からなる拡散マス
クを通して不純物を拡散して結晶成長層２と逆導
電形の素子活性領域６を形成し、次いで、前記絶
縁膜３を一旦全面的に除去した後、前記結晶成長
層２の全表面上に第４図に示すように再びZnSか
らなる絶縁保護膜７を被着し、かかる絶縁保護膜
７の所定部分に選択的に電極接続孔８を設け、か
かる接続孔８を介して前記素子活性領域６と接続
された電極９が絶縁膜７上に配設されて素子を形
成している。
する従来の方法としては、第１図に示すように例
えばCdTeからなる半導体結晶基板１上にエピタ
キシヤル成長法等によつてHg1-xCdxTeからなる
結晶成長層２を形成する。次に該結晶成長層２上
に硫化亜鉛（ZnS）からなる絶縁膜３を被着し、
その上面にさらにフオトレジスト膜４を塗着し、
該フオトレジスト膜４を所定のパターンにパター
ニングする。そして第２図に示すようにパターニ
ングしたフオトレジスト膜４をマスクにして前記
結晶成長層２表面の所定面積領域５に対応した絶
縁膜３を選択的にエツチング除去して結晶成長層
２上に絶縁膜３からなる不純物拡散マスクを形成
する。しかる後前記フオトレジスト膜４を除去
し、第３図に示すように前記結晶成長層２表面の
所定面積領域５に前記絶縁膜３からなる拡散マス
クを通して不純物を拡散して結晶成長層２と逆導
電形の素子活性領域６を形成し、次いで、前記絶
縁膜３を一旦全面的に除去した後、前記結晶成長
層２の全表面上に第４図に示すように再びZnSか
らなる絶縁保護膜７を被着し、かかる絶縁保護膜
７の所定部分に選択的に電極接続孔８を設け、か
かる接続孔８を介して前記素子活性領域６と接続
された電極９が絶縁膜７上に配設されて素子を形
成している。
ところが上記従来の製造方法にあつては、前記
結晶成長層２上に、素子活性領域６を形成するた
めの不純物拡散マスク用の絶縁膜３を被着した
り、また該素子活性領域６の形成後に前記絶縁膜
３上にさらにZnSからなる絶縁膜を重ねて被着す
ると剥離しやすいことから前記絶縁膜３を一旦除
去していることから、これらの工程によつて結晶
成長層２の表面が汚染されたり、また上記工程が
煩雑化する欠点を有していた。
結晶成長層２上に、素子活性領域６を形成するた
めの不純物拡散マスク用の絶縁膜３を被着した
り、また該素子活性領域６の形成後に前記絶縁膜
３上にさらにZnSからなる絶縁膜を重ねて被着す
ると剥離しやすいことから前記絶縁膜３を一旦除
去していることから、これらの工程によつて結晶
成長層２の表面が汚染されたり、また上記工程が
煩雑化する欠点を有していた。
(d) 発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するため、基板
上に、素子形成用の結晶成長層と、素子活性領域
を形成するための不純物拡散マスク用の高抵抗な
結晶層を順に連続して積層形成するようにし、か
かる高抵抗な結晶層によつて前記素子形成用の結
晶成長層の汚染を低減すると共に素子形成工程を
簡単化し得る新規なる半導体素子の製造方法を提
供することを目的とするものである。
上に、素子形成用の結晶成長層と、素子活性領域
を形成するための不純物拡散マスク用の高抵抗な
結晶層を順に連続して積層形成するようにし、か
かる高抵抗な結晶層によつて前記素子形成用の結
晶成長層の汚染を低減すると共に素子形成工程を
簡単化し得る新規なる半導体素子の製造方法を提
供することを目的とするものである。
(e) 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、半導体基板
上に水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）
からなる第１の結晶層と、カドミウム・テルル
（CdTe）からなる第２の結晶層を順次積層形成
した後、前記第１の結晶層表面の所定面積領域に
対応した第２の結晶層を弗酸（HF）と硝酸
（HNO3）と氷酢酸（CH3COOH）および水
（H2O）とを容量比で２〜５：３〜５：６：６の
割合で混合してなるエツチング液によつて選択的
にエツチング除去して該領域表面を露出せしめ、
前記第２の結晶層をマスクにして前記第１の結晶
層の露出面に半導体素子を形成するようにしたこ
とを特徴とする半導体素子の製造方法を提供する
ことによつて達成される。
上に水銀・カドミウム・テルル（Hg1-xCdxTe）
からなる第１の結晶層と、カドミウム・テルル
（CdTe）からなる第２の結晶層を順次積層形成
した後、前記第１の結晶層表面の所定面積領域に
対応した第２の結晶層を弗酸（HF）と硝酸
（HNO3）と氷酢酸（CH3COOH）および水
（H2O）とを容量比で２〜５：３〜５：６：６の
割合で混合してなるエツチング液によつて選択的
にエツチング除去して該領域表面を露出せしめ、
前記第２の結晶層をマスクにして前記第１の結晶
層の露出面に半導体素子を形成するようにしたこ
とを特徴とする半導体素子の製造方法を提供する
ことによつて達成される。
(f) 発明の実施例
以下図面を用いて本発明による製造方法の実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
第５図乃至第８図は本発明に係る赤外線検知用
の半導体素子の製造方法の一実施例を工程順に示
す要部断面図である。なお以下の各図において第
１図乃至第４図と同等部分には同一符号を付し
た。
の半導体素子の製造方法の一実施例を工程順に示
す要部断面図である。なお以下の各図において第
１図乃至第４図と同等部分には同一符号を付し
た。
まず第５図に示すようにCdTeからなる半導体
基板１上に、エピタキシヤル成長法等によつて
Hg1-xCdxTeからなる第１の結晶層２と、保護層
としての高抵抗なCdTeからなる第２の結晶層２
１を順次積層形成する。次いでかかる第２の結晶
層２１の上面に第６図に示すようにレジスト膜４
を塗着し、該レジスト膜４を所定のパターンにパ
ターニングした後、そのパターニングしたレジス
ト膜４をマスクにして第７図に示すように前記第
１の結晶層２表面の所定面積領域５に対応した第
２の結晶層２１の部分のみを選択的にエツチング
除去して該領域表面を露出せしめる。この選択エ
ツチングに用いられるエツチング液としては、弗
酸（HF）と硝酸（HNO3）と氷酢酸
（CH3COOH）および水（H2O）とを容量比で２
〜：３〜５：６：６の割合で混合されたものであ
り、Hg1-xCdxTeからなる結晶層２に対しては不
溶で、CdTe結晶層２１のみを効果的に溶解する
特性を有している。そして上記エツチング液の調
合薬品としては、弗酸がHF含有量50重量％、硝
酸がHNO3含有量36重量％、および氷酢酸が
CH3COOH含有量100重量％のものを用いるのが
好ましい。引続いて、第８図に示すように前記第
２の結晶層２１をマスクにして露出した第１の結
晶層２に例えばイオン注入法あるいは熱拡散法に
よつて不純物を拡散し、該結晶層２と逆導電形の
素子活性領域６を形成する。しかる後、前記露出
した第１の結晶層２表面を含む第２の結晶層２１
上に図示しないZnS等からなる絶縁膜を被着形成
し、従来例の如く絶縁膜に設けた電極接続穴を通
して前記素子活性領域６と接続された電極を前記
絶縁膜に設けるようにすれば、素子形成工程が簡
単化されると共に、上記パターニング工程あるい
はその後の工程における第１の結晶層２表面の汚
染が第２の結晶層２１によつて保護されて大幅に
低減することが可能となり、検知特性のよい素子
が形成されることになる。
基板１上に、エピタキシヤル成長法等によつて
Hg1-xCdxTeからなる第１の結晶層２と、保護層
としての高抵抗なCdTeからなる第２の結晶層２
１を順次積層形成する。次いでかかる第２の結晶
層２１の上面に第６図に示すようにレジスト膜４
を塗着し、該レジスト膜４を所定のパターンにパ
ターニングした後、そのパターニングしたレジス
ト膜４をマスクにして第７図に示すように前記第
１の結晶層２表面の所定面積領域５に対応した第
２の結晶層２１の部分のみを選択的にエツチング
除去して該領域表面を露出せしめる。この選択エ
ツチングに用いられるエツチング液としては、弗
酸（HF）と硝酸（HNO3）と氷酢酸
（CH3COOH）および水（H2O）とを容量比で２
〜：３〜５：６：６の割合で混合されたものであ
り、Hg1-xCdxTeからなる結晶層２に対しては不
溶で、CdTe結晶層２１のみを効果的に溶解する
特性を有している。そして上記エツチング液の調
合薬品としては、弗酸がHF含有量50重量％、硝
酸がHNO3含有量36重量％、および氷酢酸が
CH3COOH含有量100重量％のものを用いるのが
好ましい。引続いて、第８図に示すように前記第
２の結晶層２１をマスクにして露出した第１の結
晶層２に例えばイオン注入法あるいは熱拡散法に
よつて不純物を拡散し、該結晶層２と逆導電形の
素子活性領域６を形成する。しかる後、前記露出
した第１の結晶層２表面を含む第２の結晶層２１
上に図示しないZnS等からなる絶縁膜を被着形成
し、従来例の如く絶縁膜に設けた電極接続穴を通
して前記素子活性領域６と接続された電極を前記
絶縁膜に設けるようにすれば、素子形成工程が簡
単化されると共に、上記パターニング工程あるい
はその後の工程における第１の結晶層２表面の汚
染が第２の結晶層２１によつて保護されて大幅に
低減することが可能となり、検知特性のよい素子
が形成されることになる。
(g) 発明の効果
以上の説明から明からなように、本発明に係る
半導体素子の製造方法によれば、従来不可能であ
つたCdTe結晶層の選択エツチングが容易化され
ることにより、半導体基板上に設けられたHg1-x
CdxTeからなる結晶層に素子活性領域を形成する
のに不純物拡散用マスクとして表面保護作用を有
する高抵抗なCdTeからなる結晶成長層を用いる
ことが可能となり、素子形成工程が簡単化される
と共に、該工程において素子形成用の結晶層表面
の汚染が大幅に低減される利点を有し、検知特性
のよい赤外線検知用の半導体素子を容易に得るこ
とができる。なお以上の実施例において用いられ
ているCdTe結晶の選択エツチング液は、本発明
に係る製造方法に適用するほか、CdTe基板上に
エピキチシヤル成長法によつて形成された例えば
Hg1-xCdxTeからなる結晶層からなる結晶性（面
方位等）の評価プロセス等において、CdTe基板
を選択的にエツチングするのに適用しても極めて
有利である。
半導体素子の製造方法によれば、従来不可能であ
つたCdTe結晶層の選択エツチングが容易化され
ることにより、半導体基板上に設けられたHg1-x
CdxTeからなる結晶層に素子活性領域を形成する
のに不純物拡散用マスクとして表面保護作用を有
する高抵抗なCdTeからなる結晶成長層を用いる
ことが可能となり、素子形成工程が簡単化される
と共に、該工程において素子形成用の結晶層表面
の汚染が大幅に低減される利点を有し、検知特性
のよい赤外線検知用の半導体素子を容易に得るこ
とができる。なお以上の実施例において用いられ
ているCdTe結晶の選択エツチング液は、本発明
に係る製造方法に適用するほか、CdTe基板上に
エピキチシヤル成長法によつて形成された例えば
Hg1-xCdxTeからなる結晶層からなる結晶性（面
方位等）の評価プロセス等において、CdTe基板
を選択的にエツチングするのに適用しても極めて
有利である。
第１図乃至第４図は従来の赤外線検知用半導体
素子の製造方法を工程順に説明する要部断面図、
第５図乃至第８図は本発明に係る赤外線検知用半
導体素子の製造方法を工程順に示す要部断面図で
ある。 図面において、１は半導体基板、２はHg1-x
CdxTeからなる第１の結晶層、４はレジスト膜、
５は所定面積領域、６は素子活性領域、２１は
CdTeからなる第２の結晶層を示す。
素子の製造方法を工程順に説明する要部断面図、
第５図乃至第８図は本発明に係る赤外線検知用半
導体素子の製造方法を工程順に示す要部断面図で
ある。 図面において、１は半導体基板、２はHg1-x
CdxTeからなる第１の結晶層、４はレジスト膜、
５は所定面積領域、６は素子活性領域、２１は
CdTeからなる第２の結晶層を示す。
Claims (1)
- １ 半導体基板上に水銀・カドミウム・テルル
（Hg1-xCdxTe）からなる第１の結晶層と、カド
ミウム・テルル（CdTe）からなる第２の結晶層
を順次積層形成した後、前記第１の結晶層表面の
所定面積領域に対応した第２の結晶層を弗酸
（HF）と硝酸（HNO3）で氷酢酸（CH3COOH）
および水（H2O）とを容量比で２〜５：３〜
５：６：６の割合で混合してなるエツチング液に
よつて選択的にエツチング除去して該領域表面を
露出せしめ、前記第２の結晶層をマスクにして前
記第１の結晶層の露出面に半導体素子を形成する
ようにしたことを特徴とする半導体素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191059A JPS5979582A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191059A JPS5979582A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979582A JPS5979582A (ja) | 1984-05-08 |
| JPH0454969B2 true JPH0454969B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=16268199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57191059A Granted JPS5979582A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979582A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188976A (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-22 | Fujitsu Ltd | 光起電力型素子 |
| JPH01223779A (ja) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | Toshiba Corp | 赤外線検出器 |
| US4956304A (en) * | 1988-04-07 | 1990-09-11 | Santa Barbara Research Center | Buried junction infrared photodetector process |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP57191059A patent/JPS5979582A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5979582A (ja) | 1984-05-08 |
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