JPH0644618B2 - 半導体受光装置 - Google Patents
半導体受光装置Info
- Publication number
- JPH0644618B2 JPH0644618B2 JP61075561A JP7556186A JPH0644618B2 JP H0644618 B2 JPH0644618 B2 JP H0644618B2 JP 61075561 A JP61075561 A JP 61075561A JP 7556186 A JP7556186 A JP 7556186A JP H0644618 B2 JPH0644618 B2 JP H0644618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- region
- receiving device
- type
- semiconductor substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、複数の受光素子が配列形成された半導体受
光装置に関し、受光素子間のクロス・トークを低減し
て、測定精度を向上させた半導体受光装置に関する。
光装置に関し、受光素子間のクロス・トークを低減し
て、測定精度を向上させた半導体受光装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年の半導体技術の進歩により、受光部が半導体受光素
子例えばフォトダイオードを複数配列してなる半導体受
光装置が普及しつつあり、その応用分野もかなり広く、
各分野での実用化がなされている。このような半導体受
光装置としては例えば第２図に示すようなものがある。
これは特許願昭和５９−１３６１７１に詳しい説明があ
るが、ここで第２図に基づいてその概略を説明する。
子例えばフォトダイオードを複数配列してなる半導体受
光装置が普及しつつあり、その応用分野もかなり広く、
各分野での実用化がなされている。このような半導体受
光装置としては例えば第２図に示すようなものがある。
これは特許願昭和５９−１３６１７１に詳しい説明があ
るが、ここで第２図に基づいてその概略を説明する。
第２図は半導体受光装置の断面図である。Ｐ−型の半導
体基板１上に形成されたＮ−型のエピタキシャル層３ａ
〜３ｂは、このエピタキシャル層３ａ〜３ｂの表面から
半導体基板１に達するＰ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜
５ｃにより複数の島に分割されている。そして、それぞ
れのＮ−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃと、Ｐ−型の
半導体基板１及びそれぞれのＰ＋型の素子分離拡散領域
５ａ〜５ｃとの間に形成されるＰＮ接合により、第２図
において３つのフォトダイオード７ａ，７ｂ，７ｃが、
それぞれのエピタキシャル層３ａ〜３ｃをカソード領
域、それぞれの素子分離拡散領域５ａ〜５ｃをアノード
領域及び、半導体基板１をそれぞれのフォトダイオード
７ａ〜７ｃに共通のアノード領域として、隣接するよう
に形成されている。また、それぞれのアノード領域は接
地され、それぞれのカソード領域は、それぞれのカソー
ド電極９ａ〜９ｃを介して正の電圧が印加されており、
それぞれのフォトダイオード７ａ〜７ｃは逆バイアスさ
れている。
体基板１上に形成されたＮ−型のエピタキシャル層３ａ
〜３ｂは、このエピタキシャル層３ａ〜３ｂの表面から
半導体基板１に達するＰ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜
５ｃにより複数の島に分割されている。そして、それぞ
れのＮ−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃと、Ｐ−型の
半導体基板１及びそれぞれのＰ＋型の素子分離拡散領域
５ａ〜５ｃとの間に形成されるＰＮ接合により、第２図
において３つのフォトダイオード７ａ，７ｂ，７ｃが、
それぞれのエピタキシャル層３ａ〜３ｃをカソード領
域、それぞれの素子分離拡散領域５ａ〜５ｃをアノード
領域及び、半導体基板１をそれぞれのフォトダイオード
７ａ〜７ｃに共通のアノード領域として、隣接するよう
に形成されている。また、それぞれのアノード領域は接
地され、それぞれのカソード領域は、それぞれのカソー
ド電極９ａ〜９ｃを介して正の電圧が印加されており、
それぞれのフォトダイオード７ａ〜７ｃは逆バイアスさ
れている。
このような構成において、フォトダイオード７ａ〜７ｃ
が形成された半導体チップの表面に光が照射されると、
照射された光は半導体中で吸収されて、電子−正孔対が
生成される。半導体基板１中で生成された少数キャリア
の電子及びエピタキシャル層３ａ〜３ｃで生成された少
数キャリアの正孔は、拡散により逆バイアスされたＰＮ
接合に達し、カソード電極９ａ〜９ｃより光電流として
取り出されて、半導体受光装置に照射された光の受光領
域が測定されるようになっている。
が形成された半導体チップの表面に光が照射されると、
照射された光は半導体中で吸収されて、電子−正孔対が
生成される。半導体基板１中で生成された少数キャリア
の電子及びエピタキシャル層３ａ〜３ｃで生成された少
数キャリアの正孔は、拡散により逆バイアスされたＰＮ
接合に達し、カソード電極９ａ〜９ｃより光電流として
取り出されて、半導体受光装置に照射された光の受光領
域が測定されるようになっている。
以上説明したような半導体受光装置にあっては、Ｐ＋型
の半導体基板１がそれぞれのフォトダイオード７ａ〜７
ｃに共通のアノード領域となっている。このため、例え
ばフォトダイオード７ｂに光が照射されて、半導体基板
１のＡ点で示した位置において発生した電子の一部は、
横方向への拡散によりフォトダイオード７ａあるいは７
ｃを形成するＰＮ接合にまで達してクロス・トークが生
じるという問題があった。
の半導体基板１がそれぞれのフォトダイオード７ａ〜７
ｃに共通のアノード領域となっている。このため、例え
ばフォトダイオード７ｂに光が照射されて、半導体基板
１のＡ点で示した位置において発生した電子の一部は、
横方向への拡散によりフォトダイオード７ａあるいは７
ｃを形成するＰＮ接合にまで達してクロス・トークが生
じるという問題があった。
したがって、フォトダイオード７ａあるいは７ｃのＰＮ
接合に達した電子は光電流として収集され、照射光を受
光しないフォトダイオードにも光電流が流れて、受光領
域を正確に測定することが困難となっていた。
接合に達した電子は光電流として収集され、照射光を受
光しないフォトダイオードにも光電流が流れて、受光領
域を正確に測定することが困難となっていた。
［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、半導体基板上に隣接して形成された
フォトダイオード間を横方向に拡散する少数キャリアを
抑制して、測定精度を向上させた半導体受光装置を提供
することにある。
的とするところは、半導体基板上に隣接して形成された
フォトダイオード間を横方向に拡散する少数キャリアを
抑制して、測定精度を向上させた半導体受光装置を提供
することにある。
［発明の概要］ 上記目的を達成するために、第１の導電型の半導体基板
上に形成されたエピタキシャル成長層の第２の導電型の
領域を、第１の導電型の拡散により形成された分離領域
により複数の領域に分割して、この複数の領域に分割さ
れた領域と前記分離領域及び前記半導体基板との間にそ
れぞれ形成されるＰＮ接合を用いた受光素子を複数配列
して成る半導体受光装置において、この発明は、前記分
離領域の下部の前記半導体基板中に、前記分離領域に達
するように前記分離領域と同一の導電型の高濃度領を形
成したことを要旨とする。
上に形成されたエピタキシャル成長層の第２の導電型の
領域を、第１の導電型の拡散により形成された分離領域
により複数の領域に分割して、この複数の領域に分割さ
れた領域と前記分離領域及び前記半導体基板との間にそ
れぞれ形成されるＰＮ接合を用いた受光素子を複数配列
して成る半導体受光装置において、この発明は、前記分
離領域の下部の前記半導体基板中に、前記分離領域に達
するように前記分離領域と同一の導電型の高濃度領を形
成したことを要旨とする。
［発明の実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る半導体受光装置の断
面図である。この半導体受光装置は、第２図に示した半
導体受光装置と同じように、フォトダイオード７ａ〜７
ｃが、半導体基板１上に、Ｐ＋型の素子分離拡散領域５
ａ〜５ｃにより囲まれるようにして分割され、正の電圧
が印加されたＮ−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃをカ
ソード領域とし、半導体基板１及び接地されたＰ＋型の
素子分離拡散領域５ａ〜５ｃをアノード領域として、隣
接するように形成されている。このように形成されたフ
ォトダイオード７ａ〜７ｃを用いて、第１図で示す半導
体受光装置は、第２図で示した半導体受光装置と同様
に、フォトダイオード７ａ〜７ｃの受光面に照射された
光を光電流として、それぞれのカソード電極９ａ〜９ｃ
から取り出すことにより、照射光のフォトダイオード７
ａ〜７ｃの受光面における受光領域が測定される。
面図である。この半導体受光装置は、第２図に示した半
導体受光装置と同じように、フォトダイオード７ａ〜７
ｃが、半導体基板１上に、Ｐ＋型の素子分離拡散領域５
ａ〜５ｃにより囲まれるようにして分割され、正の電圧
が印加されたＮ−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃをカ
ソード領域とし、半導体基板１及び接地されたＰ＋型の
素子分離拡散領域５ａ〜５ｃをアノード領域として、隣
接するように形成されている。このように形成されたフ
ォトダイオード７ａ〜７ｃを用いて、第１図で示す半導
体受光装置は、第２図で示した半導体受光装置と同様
に、フォトダイオード７ａ〜７ｃの受光面に照射された
光を光電流として、それぞれのカソード電極９ａ〜９ｃ
から取り出すことにより、照射光のフォトダイオード７
ａ〜７ｃの受光面における受光領域が測定される。
この実施例の半導体受光装置の特徴とするところは、Ｎ
−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃを分割するととも
に、それぞれのフォトダイオード７ａ〜７ｃのアノード
領域となるそれぞれのＰ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜
５ｃの下部に、この素子分離拡散領域５ａ〜５ｃと同じ
導電型、すなわちＰ＋型の埋込領域１１ａ〜１１ｃを拡
散により形成したことにある。このＰ＋型の埋込領域１
１ａ〜１１ｃは、拡散の深さが１０μｍ以上、シート抵
抗が１０〜３０Ω／口程度に形成されている。
−型のエピタキシャル層３ａ〜３ｃを分割するととも
に、それぞれのフォトダイオード７ａ〜７ｃのアノード
領域となるそれぞれのＰ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜
５ｃの下部に、この素子分離拡散領域５ａ〜５ｃと同じ
導電型、すなわちＰ＋型の埋込領域１１ａ〜１１ｃを拡
散により形成したことにある。このＰ＋型の埋込領域１
１ａ〜１１ｃは、拡散の深さが１０μｍ以上、シート抵
抗が１０〜３０Ω／口程度に形成されている。
このように、Ｐ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜５ｃの下
部の半導体基板１中に、Ｐ＋型の埋込領域１１ａ〜１１
ｃを有する構造は、半導体受光装置が形成される標準的
なバイポーラプロセスを用いて形成される。このような
構造は、標準的なバイポーラプロセスにおいて、Ｐ＋型
の半導体基板１にＮ＋型の埋込拡散が行なわれた後に、
Ｐ＋型の拡散工程を追加するだけで形成される。
部の半導体基板１中に、Ｐ＋型の埋込領域１１ａ〜１１
ｃを有する構造は、半導体受光装置が形成される標準的
なバイポーラプロセスを用いて形成される。このような
構造は、標準的なバイポーラプロセスにおいて、Ｐ＋型
の半導体基板１にＮ＋型の埋込拡散が行なわれた後に、
Ｐ＋型の拡散工程を追加するだけで形成される。
そして、Ｐ＋型の拡散工程が終了して、それぞれのＰ＋
型の埋込領域１１ａ〜１１ｃを半導体基板１中に形成し
た後に、このＰ＋型埋込領域１１ａ〜１１ｃが形成され
た半導体基板１上に、Ｎ−型のエピタキシャル層を成長
させ、Ｐ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜５ｃを形成し、
この素子分離拡散領域５ａ〜５ｃによりＮ−型のエピキ
シャル層を分割する。つぎに、それぞれ分割されたエピ
タキシャル層３ａ〜３ｃにカソード電極９ａ〜９ｃを接
続するためのＮ−型のエミッタ拡散領域１３ａ〜１３ｃ
を形成し、コンタクト・ホールの形成、カソード電極９
ａ〜９ｃ用のアルミ配線の形成を行ない、第１図に示す
半導体受光装置が完成する。
型の埋込領域１１ａ〜１１ｃを半導体基板１中に形成し
た後に、このＰ＋型埋込領域１１ａ〜１１ｃが形成され
た半導体基板１上に、Ｎ−型のエピタキシャル層を成長
させ、Ｐ＋型の素子分離拡散領域５ａ〜５ｃを形成し、
この素子分離拡散領域５ａ〜５ｃによりＮ−型のエピキ
シャル層を分割する。つぎに、それぞれ分割されたエピ
タキシャル層３ａ〜３ｃにカソード電極９ａ〜９ｃを接
続するためのＮ−型のエミッタ拡散領域１３ａ〜１３ｃ
を形成し、コンタクト・ホールの形成、カソード電極９
ａ〜９ｃ用のアルミ配線の形成を行ない、第１図に示す
半導体受光装置が完成する。
以上説明した構成の半導体受光装置において、フォトダ
イオード７ｂに光が照射されて、この照射された光の吸
収により電子−正孔対が、第２図に示したＡ点と同じ位
置の第１図に示すＢ点において生成されると、この対生
成された電子の一部は、拡散により横方向へ移動するも
のがある。この横方向に移動した電子は、Ｐ＋型の埋込
領域１１ｂ，１１ｃに達し、そのほとんどの電子は埋込
領域１１ｂ，１１ｃに蓄積されて正孔と再結合すること
になる。このため、フォトダイオード７ａ，７ｃは、Ｂ
点で生成された電子による光電流を発生することはな
い。したがって、フォトダイオード７ａ〜７ｃ間におけ
るクロス・トークは大幅に低減されて、それぞれのフォ
ドダイオード７ａ〜７ｃは、それぞれの受光面に照射さ
れた光により、光電流を発生して、正確に受光領域が測
定される。加えて、特に、長波長の光を検出するにはＰ
Ｎ接合面をなるべく深い位置とする必要があるが、本実
施例の装置構成によれば、埋込領域１１ａ〜１１ｃを形
成後に拡散領域５ａ〜５ｃを形成しているので、ＰＮ接
合面の位置が深くても従来に比べて拡散領域の面積が増
大するのを抑制しつつ的確な長波長光の検出が可能とな
る。
イオード７ｂに光が照射されて、この照射された光の吸
収により電子−正孔対が、第２図に示したＡ点と同じ位
置の第１図に示すＢ点において生成されると、この対生
成された電子の一部は、拡散により横方向へ移動するも
のがある。この横方向に移動した電子は、Ｐ＋型の埋込
領域１１ｂ，１１ｃに達し、そのほとんどの電子は埋込
領域１１ｂ，１１ｃに蓄積されて正孔と再結合すること
になる。このため、フォトダイオード７ａ，７ｃは、Ｂ
点で生成された電子による光電流を発生することはな
い。したがって、フォトダイオード７ａ〜７ｃ間におけ
るクロス・トークは大幅に低減されて、それぞれのフォ
ドダイオード７ａ〜７ｃは、それぞれの受光面に照射さ
れた光により、光電流を発生して、正確に受光領域が測
定される。加えて、特に、長波長の光を検出するにはＰ
Ｎ接合面をなるべく深い位置とする必要があるが、本実
施例の装置構成によれば、埋込領域１１ａ〜１１ｃを形
成後に拡散領域５ａ〜５ｃを形成しているので、ＰＮ接
合面の位置が深くても従来に比べて拡散領域の面積が増
大するのを抑制しつつ的確な長波長光の検出が可能とな
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、拡散により形
成された分離領域の下部の半導体基板中に、この分離領
域と同一の導電型の高濃度領域を形成たので、光の吸収
により半導体基板中で生成された電子の横方向への拡散
を抑制して、受光素子間のクロス・トークを著しく低減
することが可能となる。この結果、受光領域を高精度に
測定する半導体受光装置を提供することができる。
成された分離領域の下部の半導体基板中に、この分離領
域と同一の導電型の高濃度領域を形成たので、光の吸収
により半導体基板中で生成された電子の横方向への拡散
を抑制して、受光素子間のクロス・トークを著しく低減
することが可能となる。この結果、受光領域を高精度に
測定する半導体受光装置を提供することができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る半導体受光装置の断
面図、第２図は従来の半導体受光装置の断面図である。 （図の主要な部分を表わす符号の説明） １……半導体基板 ３ａ〜３ｃ……Ｎ−型エピタキシャル層 ５ａ〜５ｃ……Ｐ＋型素子分離拡散領域 ７ａ〜７ｃ……フォトダイオード １１ａ〜１１ｃ……Ｐ＋型埋込領域
面図、第２図は従来の半導体受光装置の断面図である。 （図の主要な部分を表わす符号の説明） １……半導体基板 ３ａ〜３ｃ……Ｎ−型エピタキシャル層 ５ａ〜５ｃ……Ｐ＋型素子分離拡散領域 ７ａ〜７ｃ……フォトダイオード １１ａ〜１１ｃ……Ｐ＋型埋込領域
Claims (1)
- 【請求項１】第１の導電型の半導体基板上に形成された
エピタキシャル成長層の第２の導電型の領域を、第１の
導電型の拡散により形成された分離領域により複数の領
域に分割して、この複数の領域に分割された領域と前記
分離領域及び前記半導体基板との間にそれぞれ形成され
るＰＮ接合を用いた受光素子を複数配列して成る半導体
受光装置において、前記分離領域の下部の前記半導体基
板中に、前記分離領域に接するように前記分離領域と同
一の導電型の高濃度領域を形成したことを特徴とする半
導体受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075561A JPH0644618B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 半導体受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075561A JPH0644618B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 半導体受光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232959A JPS62232959A (ja) | 1987-10-13 |
| JPH0644618B2 true JPH0644618B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=13579714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075561A Expired - Fee Related JPH0644618B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 半導体受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644618B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989011651A1 (fr) * | 1988-05-20 | 1989-11-30 | Moskovskoe Vysshee Tekhnicheskoe Uchilische Imeni | Procede pour le controle par ultrasons de cordons de soudure sur des articles |
| US11169177B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-11-09 | Tiptek, LLC | Scanning probe and electron microscope probes and their manufacture |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3186096B2 (ja) * | 1990-06-14 | 2001-07-11 | アジレント・テクノロジーズ・インク | 感光素子アレイの製造方法 |
| JP3108528B2 (ja) * | 1992-05-28 | 2000-11-13 | 株式会社東芝 | 光位置検出半導体装置 |
| DE4439995A1 (de) * | 1994-11-09 | 1996-05-15 | Siemens Ag | Photodiodenarray |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160079A (en) * | 1980-04-29 | 1981-12-09 | Sony Corp | Semiconductor device |
| JPS5712571A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-22 | Toshiba Corp | Semiconductor photodetector |
-
1986
- 1986-04-03 JP JP61075561A patent/JPH0644618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989011651A1 (fr) * | 1988-05-20 | 1989-11-30 | Moskovskoe Vysshee Tekhnicheskoe Uchilische Imeni | Procede pour le controle par ultrasons de cordons de soudure sur des articles |
| US11169177B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-11-09 | Tiptek, LLC | Scanning probe and electron microscope probes and their manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62232959A (ja) | 1987-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3703669A (en) | Photocurrent cross talk isolation | |
| US11189741B2 (en) | Photodiode device, photodiode detector and methods of fabricating the same | |
| JP4131059B2 (ja) | 受光素子を有する半導体装置、光学ピックアップ装置、および受光素子を有する半導体装置の製造方法 | |
| US3812518A (en) | Photodiode with patterned structure | |
| JP2662062B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| US4920395A (en) | High sensitivity photodiode | |
| US5854506A (en) | Semiconductor particle-detector | |
| JP2002314116A (ja) | Ｐｉｎ構造のラテラル型半導体受光素子 | |
| JPH0644618B2 (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH0691233B2 (ja) | 半導体受光素子の製造方法 | |
| JPS61139061A (ja) | 半導体光検出装置 | |
| JP3108528B2 (ja) | 光位置検出半導体装置 | |
| JPH04313278A (ja) | 二次元光入射位置検出素子 | |
| JP3510500B2 (ja) | 半導体受光装置の製造方法 | |
| CN115360251B (zh) | 基于tsv工艺的顶电极共用探测器阵列结构及其制备方法 | |
| JPH03206670A (ja) | 太陽電池 | |
| JPH0563030B2 (ja) | ||
| JPH03203273A (ja) | ｐｉｎホトダイオード | |
| JPH05145051A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS62232961A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPS6146071B2 (ja) | ||
| JP2957834B2 (ja) | 回路内蔵受光素子 | |
| JPS6244430B2 (ja) | ||
| JPS6135494B2 (ja) | ||
| JPH0541533A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |