JPH07297444A - 光電変換装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小さな面積で大きな出力電流を得ることがで
きるフォトダイオードを提供する。 【構成】 Ｐ型の半導体基板２には、Ｎ型の第２導電型
領域６が設けられている。この第２導電型領域６には、
Ｐ型のくい込み部４が設けられている。くい込み部４
は、第２導電型領域６内に、半導体基板２表面とほぼ平
行なＰＮ接合面１１、１２を上下に形成する。したがっ
て、同じ平面的範囲にて、より多くのＰＮ接合面を得る
ことができる。これにより、出力電流の大きな光電変換
装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光電変換装置に関す
るものであり、特に、出力電流の増大化に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】図７に示すように、フォトダ
イオード５１は、Ｐ型半導体基板２内にＰＮ結合が形成
されるようＮ型領域５３が形成されている。フォトダイ
オード５１の表面に光が照射されると、前記ＰＮ結合面
の空乏層内にて正孔、電子対が生成され、カソード
（Ｋ）からアノード（Ａ）に出力電流が流れる。

【０００３】この出力電流の大きさは、前記ＰＮ接合の
面積に比例するので、大きな出力電流を得る為には、前
記Ｎ型領域５３の面積を大きくする必要がある。しかし
このようにＮ型領域５３の面積を大きくすることは、全
体として、大きなフォトダイオードとなる。

【０００４】このような問題は、フォトトランジスタ、
フォトＩＣ、太陽電池等の全ての光電変換装置について
生ずる。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決
し、小さな面積で大きな出力電流を得ることができる光
電変換装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の光電変換装置
においては、第１導電型領域を有する半導体基板、前記
第１導電型領域内に形成される第２導電型の第２導電型
領域、前記第１導電型領域と接続される以下のくい込み
部を有すること、前記第２導電型領域に、くい込むよう
に設けられた第１導電型のくい込み部であって、前記第
２導電型領域との間に、前記半導体基板表面とほぼ平行
なＰＮ接合面が上下に形成されるくい込み部、を備えた
ことを特徴とする。

【０００７】請求項２の光電変換装置においては、前記
第２導電型領域の表面に、前記第１導電型領域と接続さ
れた第１導電型の表面領域を有しており、前記第２導電
型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほぼ同じ
深さのベース層を有する２重拡散トランジスタを備えた
こと、を特徴とする。

【０００８】請求項３の光電変換装置の製造方法におい
ては、 Ａ）第１導電型領域を有する半導体基板における前記第
１導電型領域の表面一部に、ともに第１導電型の第１の
下種部および第２の下種部を形成する下種部形成ステッ
プ、 Ｂ）前記第１の下種部、前記第２の下種部および前記第
１導電型領域の上に、第２導電型の第１エピタキシャル
層を成長させる第１エピタキシャル成長ステップ、 Ｃ）前記第１エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
２の中種部およびc2)中間層を形成するステップ、 c1)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
２の中種部、 c2)前記第１の下種部の上方から前記第２の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 Ｄ）前記第２の中種部、前記中間層および前記第１エピ
タキシャル層の上に、第２導電型の第２エピタキシャル
層を成長させる第２エピタキシャル成長ステップ、 Ｅ）前記第２エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
１の上種部およびe2)第２の上種部を形成するステッ
プ、 e1)前記第１の下種部の上方に位置する第１導電型の第
１の上種部、 e2)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
２の上種部、 Ｆ）前記第１の下種部と前記第１の上種部とを接続する
とともに、前記第２の下種部と前記第２の上種部とを接
続することにより、素子分離領域を形成する素子分離領
域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項４の光電変換装置の製造方法におい
ては、 Ａ）第１導電型領域を有する半導体基板における前記第
１導電型領域の表面一部に、ともに第１導電型の第１〜
第３の下種部を形成する下種部形成ステップ、 Ｂ）前記第１〜第３の下種部および前記第１導電型領域
の上に、第２導電型の第１エピタキシャル層を成長させ
る第１エピタキシャル成長ステップ、 Ｃ）前記第１エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
２の中種部、c2)第３の中種部、c3)中間層、およびc4)
中間接続層を形成するステップ、 c1)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
２の中種部、 c2)前記第３の下種部の上方に位置する第１導電型の第
３の中種部、 c3)前記第１の下種部の上方から前記第２の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 c4)前記第２の下種部と前記第３の下種部の間の領域の
上方に位置する中間接続層、 Ｄ）前記第２〜第３の中種部、前記中間層、前記中間接
続層および前記第１エピタキシャル層の上に、第２導電
型の第２エピタキシャル層を成長させる第２エピタキシ
ャル成長ステップ、 Ｅ）前記第２エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
１の上種部、e2)第２の上種部、e3)第３の上種部、およ
びe4)上接続部を形成するステップ、 e1)前記第１の下種部の上方に位置する第１導電型の第
１の上種部、 e2)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
２の上種部、 e3)前記第３の下種部の上方に位置する第１導電型の第
３の上種部、 e4)前記中間接続層とほぼ同じ平面的範囲に渡って位置
する第１導電型の上接続部、 Ｆ）前記各下種部と対応する上種部とを接続するととも
に前記中間接続層と前記上接続部とを接続することによ
り、素子分離領域を形成する素子分離領域形成ステッ
プ、 Ｇ）以下のg1)表面領域およびg2)ベース層を形成する表
面領域形成ステップ、 g1)前記第１の下種部と前記第２の下種部とで定義され
る領域を前記光電変換素子形成部として、この光電変換
素子形成部に、前記中間層に達しない深さまで、前記中
間層の上方の前記第２エピタキシャル層表面に、前記第
１の上種部とつながるよう位置する第１導電型の表面領
域、 g2)前記第２の下種部と前記第３の下種部とで定義され
る領域を前記制御素子形成部として、この制御素子形成
部に、前記表面領域と同じ深さで位置するベース層、 Ｈ）前記ベース層内にエミッタ領域を形成するエミッタ
領域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の光電変換装置においては、前記第２
導電型領域に、くい込むように設けられた第１導電型の
くい込み部であって、前記第２導電型領域との間に、前
記半導体基板表面とほぼ平行なＰＮ接合面が上下に形成
されるくい込み部を有する。したがって、同じ平面的範
囲にて、より多くのＰＮ接合面を得ることができる。こ
れにより、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。

【００１１】請求項２の光電変換装置においては、前記
第２導電型領域の表面に、前記第１導電型領域と接続さ
れた第１導電型の表面領域を有している。また、前記第
２導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほ
ぼ同じ深さのベース層を有する２重拡散トランジスタを
備えている。したがって、前記ベース層を製造する工程
で前記表面領域を形成することができる。

【００１２】請求項３の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第１導電型領域の表面一部に、ともに第１導
電型の第１の下種部および第２の下種部が形成される。
この上に第２導電型の第１エピタキシャル層を成長させ
る。つぎに、前記第１エピタキシャル層の表面に、前記
第２の中種部および前記中間層が形成される。前記第２
の中種部、前記中間層および前記第１エピタキシャル層
の上に、第２導電型の第２エピタキシャル層を成長させ
ることにより、前記第１の下種部と前記中間層がつなが
る。また、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつな
がる。

【００１３】前記第２エピタキシャル層の表面に、前記
第１の上種部および前記第２の上種部を形成し、前記第
１の下種部と前記第１の上種部とを接続するとともに、
前記第２の下種部と前記第２の上種部とを接続すること
により、素子分離領域が形成される。また、前記第１の
上種部と前記中間層がつながる。すなわち、前記第１の
上種部と前記第１の下種部がつながる。

【００１４】このようにして、前記半導体基板表面とほ
ぼ平行な第１導電型の領域に隣接する第２導電型の領域
が上下に形成される。これにより、ＰＮ接合面の面積が
増えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ること
ができる。

【００１５】請求項４の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第１導電型領域の表面一部に、第１導電型の
第１〜第３の下種部を形成し、その上に、第２導電型の
第１エピタキシャル層を成長させる。この第１エピタキ
シャル層の表面に、前記第２の中種部、前記第３の中種
部、前記中間層、および前記中間接続層が形成される。

【００１６】この上に前記第２エピタキシャル層を成長
させることより、前記第１の下種部と前記中間層がつな
がり、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつなが
る。また、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつな
がる。

【００１７】前記第２エピタキシャル層の表面に、前記
第１の上種部、前記第２の上種部、前記第３の上種部、
および前記上接続部を形成して、前記各下種部と対応す
る上種部とを接続することにより、素子分離領域が形成
される。また、前記第１の上種部と前記中間層がつなが
る。すなわち、前記第１の上種部と前記第１の下種部が
つながる。このようにして、前記半導体基板表面とほぼ
平行な第１導電型の領域に隣接する第２導電型の領域が
上下に形成される。これにより、ＰＮ接合面の面積が増
えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。さらに、前記中間接続層と前記上接続部とを接
続することにより、制御素子形成部が形成される。

【００１８】前記光電変換素子形成部に、前記中間層に
達しない深さまで、前記中間層の上方の前記第２エピタ
キシャル層表面に、前記第１の上種部とつながるよう位
置する第１導電型の表面領域が形成される。また、前記
制御素子形成部に前記表面領域と同じ深さでベース層が
形成される。その後、前記ベース層内にエミッタ領域が
形成される。

【００１９】このようにして、前記光電変換素子形成部
に光電変換素子を形成しつつ、前記制御素子形成部に制
御素子を形成することができる。

【００２０】

【実施例】

［フォトダイオード１の構造］本発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。図１に、本発明にかかる光電変換
装置であるフォトダイオード１の要部断面図を示す。

【００２１】フォトダイオード１は、図１に示すよう
に、第１導電型領域であるＰ型の半導体基板２内に、第
２導電型領域（Ｎ型）６が形成されている。第２導電型
領域６のまわりには、素子分離領域であるＰ型のローア
イソレーションＬ／ＩおよびアイソレーションＩＳＯが
形成されている。

【００２２】第２導電型領域６には、半導体基板２表面
とほぼ平行なＰＮ接合面１１、１２が上下に形成される
ようなＰ型のくい込み部４が設けられている。また、く
い込み部４の上方の半導体基板２表面には、アイソレー
ションＩＳＯと接続されたＰ型の表面領域９が、形成さ
れている。

【００２３】本実施例においては、ローアイソレーショ
ンＬ／Ｉ、アイソレーションＩＳＯ、および半導体基板
２で、第１導電型領域を構成している。

【００２４】このように、フォトダイオード１において
は、第２導電型領域６には、Ｐ型のくい込み部４が設け
られており、このくい込み部４によって、第２導電型領
域６内に、半導体基板２表面とほぼ平行なＰＮ接合面１
１、１２が上下に形成される。したがって、同じ平面的
範囲にて、より多くのＰＮ接合面を得ることができる。
これにより、出力電流の大きな光電変換装置を得ること
ができる。なお、本明細書において平面的範囲とは、半
導体基板表面から見た平面における範囲をいう。

【００２５】このフォトダイオード１においては、ＰＮ
接合面１１、１２が形成されている。したがって、従来
のフォトダイオードとおなじ平面的範囲で、約５／３倍
の電流を得ることができた。５／３倍の電流が得られる
根拠について、発明者は、次の様に考えた。従来のフォ
トダイオードは、上下に各１面づつ、側面に１面の計３
面のＰＮ接合を有する。これに対して、フォトダイオー
ド１においては、さらに、上下に各１面づつ、側面に１
面の計３面分多くＰＮ接合面を有する。したがって、計
算上は（３＋３）／３倍の電流が得られることになる。
しかし、光の透過効率は、表面からの距離が大きくなる
につれて低下するので、結局５／３倍の電流が得られ
る。

【００２６】［フォトダイオード１の製造方法］図２、
図３を用いて、フォトダイオード１の製造方法について
説明する。この実施例では、フォトダイオード１は光電
変換素子形成部に形成され、制御素子形成部に２重拡散
トランジスタが形成される。

【００２７】フォトレジストを用いて、図２Ａに示すよ
うに、第１導電型であるＰ型半導体基板２の表面一部
に、ともにＰ型の第１の下種部１６、第２の下種部１
７、および第３の下種部１８を拡散形成する。なお、本
実施例においては、第１の下種部１６、第２の下種部１
７、および第３の下種部１８は相互に連結されている。

【００２８】つぎに、図２Ａの状態からＮ型の第１エピ
タキシャル層２１をエピタキシャル成長させる。これに
より、図２Ｂに示す様に、第１の下種部１６、第２の下
種部１７、第３の下種部１８およびＰ型半導体基板２の
上に、第２導電型であるＮ型の第１エピタキシャル層２
１が堆積される。これに同時に、第１の下種部１６〜第
３の下種部１８には、Ｐ型領域が成長する。

【００２９】つぎに、第１エピタキシャル層２１の表面
に、フォトレジストを用いて、ともにＰ型の第２の中種
部２７、第３の中種部２８、中間層３１、および中間接
続層３２を拡散形成する。図２Ｃに示す様に、第２の中
種部２７は、第２の下種部１７の上方に形成され、第３
の中種部２８は、第３の下種部１８の上方に形成され
る。中間層３１は、第１の下種部１７の上方から前記第
２の中種部１８に至る手前の領域に形成され、中間接続
層３２は、第２の下種部１７と第３の下種部１８の間の
領域１９の上方に形成される。なお、この中間層３１
が、図１に示すフォトダイオード１のくい込み部４を構
成する。

【００３０】つぎに、図２Ｃの状態からＮ型の第２エピ
タキシャル層２２をエピタキシャル成長させる。これに
より、図２Ｄに示すように、第２の中種部１７、第３の
中種部１８、中間層３１、中間接続層３２および第１エ
ピタキシャル層の上に、第２エピタキシャル層２２が堆
積される。これと同時に、Ｐ型領域である第１の下種部
１６〜第３の下種部１８、第２の中種部１７、第３の中
種部１８、中間層３１、および中間接続層３２も成長
し、これにより、第２の下種部１７は第２の中種部２７
とがつながり、第３の下種部１８は第３の中種部２８と
がつながり、中間層３１は、第１の下種部１６とつなが
る。なお、中間接続層３２は、第２の中種部１７と第３
の中種部１８との間の領域１９の上方に形成されている
ので、第２の中種部１７および第３の中種部１８ともつ
ながることはない。

【００３１】つぎに、第２エピタキシャル層２２表面
に、フォトレジストを用いて、ともにＰ型の第１の上種
部３６、第２の上種部３７、第３の上種部３８、および
上接続部４２を拡散形成する。図３Ａに示すように、第
１の上種部３６は第１の下種部１６の上方に形成され、
第２の上種部３７は第２の下種部１７の上方に形成さ
れ、第３の上種部３８は、第３の下種部１８の上方に形
成される。また、上接続部４２は、中間接続層３２とほ
ぼ同じ平面的範囲に渡って形成される。

【００３２】つぎに、熱処理を行う。これにより、各下
種部と対応する上種部とが接続される。具体的には、第
１の下種部１６と第１の上種部３６が接続され、第２の
下種部１７と第２の上種部３７が接続され、第３の下種
部１８と第３の上種部３８が接続され、素子分離領域４
４ａ〜４４ｃが形成される。また、この熱処理により、
中間接続層３２と上接続部４２とが接続され、Ｐ型のコ
レクタ領域３４が形成される。なお、図３Ａに示す製造
工程にて、第１の下種部１６は中間層３１と接続されて
いる。したがって、中間層３１と素子分離領域４４ａと
が接続される。

【００３３】つぎに、フォトレジストを用いて、ともに
Ｎ型の表面領域４１およびベース層３５を拡散形成す
る。第１の下種部１６と前記第２の下種部１７とで定義
される領域を光電変換素子形成部Ｑ１とすると、表面領
域４１は、図３Ｃに示す様に、この光電変換素子形成部
Ｑ１に、中間層３１に達しない深さで、中間層３１の上
方の第２エピタキシャル層表面２２に形成される。な
お、表面領域４１は第１の上種部３６とつながるよう形
成される。また、第２の下種部１７と第３の下種部１８
とで定義される領域を制御素子形成部Ｑ２として、ベー
ス層３５が表面領域４１と同じ深さで形成される。

【００３４】つぎに、フォトレジストを用いて、図３Ｄ
に示す様に、ベース層３５内にエミッタ領域３６を拡散
形成する。その後、フォトレジストを用いて、コレクタ
層３４およびベース層３５にそれぞれコンタクトの為の
Ｐ⁺領域３４ａ、Ｎ⁺領域３５ａを拡散形成する。

【００３５】このようにして、本実施例においては、２
重拡散トランジスタＴｒの製造工程にてフォトダイオー
ド１を形成することができる。すなわち複雑な工程を必
要とせず、フォトダイオード１のくい込み部４を形成す
ることができる。

【００３６】なお、この製造方法においては、前記各種
部等をフォトレジストを用いて拡散形成したが、イオン
注入で行ってもよい。

【００３７】［他の応用例］図４に、２つのくい込み部
４を形成したフォトダイオードを示す。この実施例で
は、従来のフォトダイオードに比べて、約７／３倍の電
流を得ることができた。なお、製造方法は図２、図３の
該当部分の工程を複数行えばよい。

【００３８】図５に、本発明に係る光電変換装置をフォ
トトランジスタに応用した場合の実施例を示す。図５に
示す様に、フォトトランジスタ４８は、Ｎ型ウェル領域
４６内にＰ型の第２導電型領域６が形成されている。第
２導電型領域６のまわりには、素子分離領域であるＮ型
のローアイソレーションＬ／Ｉおよびアイソレーション
ＩＳＯが形成されている。第２導電型領域６には、Ｎ型
のくい込み部４が設けられている。このくい込み部４に
よって、第２導電型領域６内には、半導体基板２表面と
ほぼ平行なＰＮ接合面１１、１２が上下に形成される。
また、第２導電型領域６には、エミッタ領域４７が形成
されている。

【００３９】図６に、本発明に係る光電変換装置をフォ
トＩＣに応用した場合の実施例を示す。図６に示す様
に、フォトＩＣ４９は、Ｐ型半導体基板にＮ型ウェル領
域３４を形成し、このＮウェル領域３４内にＰ型の第２
導電型領域６が形成されている。このＮウェル領域３４
はコレクタとして機能する。Ｐ型の第２導電型領域６に
はエミッタ４７が形成されている。くい込み部４につい
ては同様であるので、説明は省略する。

【００４０】このように、上記実施例（フォトダイオー
ド１、フォトトランジスタ４６）においては、半導体基
板２が全て第１導電型領域（Ｐ型）で構成されている
が、この実施例の様にＮ型ウェル領域を形成して、この
Ｎ型ウェル領域内に光電変換装置を形成してもよい。

【００４１】なお、上記実施例においては、くい込み部
を１または２としたが、それ以上設けてもよい。

【００４２】また、上記各実施例では、本発明に係る光
電変換装置をフォトダイオード、フォトトランジスタ、
フォトＩＣに応用した場合について説明したが、太陽電
池に応用することもできる。

【００４３】なお、上記実施例（フォトダイオード１、
フォトトランジスタ４６）においては、第１導電型をＰ
型とし、第２導電型をＮ型としたが、図６に示すフォト
ＩＣ４９に示すように、第１導電型をＮ型とし、第２導
電型をＰ型としてもよい。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の光電変換装置においては、前
記第２導電型領域に、くい込むように設けられた第１導
電型のくい込み部であって、前記第２導電型領域との間
に、前記半導体基板表面とほぼ平行なＰＮ接合面が上下
に形成されるくい込み部を有する。したがって、同じ平
面的範囲にて、より多くのＰＮ接合面を得ることができ
る。これにより、小さな面積で大きな出力電流を得るこ
とができる光電変換装置を提供することができる。

【００４５】請求項２の光電変換装置においては、前記
第２導電型領域の表面に、前記第１導電型領域と接続さ
れた第１導電型の表面領域を有している。また、前記第
２導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほ
ぼ同じ深さのベース層を有する２重拡散トランジスタを
備えている。したがって、前記ベース層を製造する工程
で前記表面領域を形成することができる。これにより、
小さな面積で大きな出力電流を得ることができる光電変
換装置を工程を複雑化することなく提供することができ
る。

【００４６】請求項３の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第１導電型領域の表面一部に、ともに第１導
電型の第１の下種部および第２の下種部が形成される。
この上に第２導電型の第１エピタキシャル層を成長させ
る。つぎに、前記第１エピタキシャル層の表面に、前記
第２の中種部および前記中間層が形成される。前記第２
の中種部、前記中間層および前記第１エピタキシャル層
の上に、第２導電型の第２エピタキシャル層を成長させ
ることにより、前記第１の下種部と前記中間層がつなが
る。また、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつな
がる。

【００４７】前記第２エピタキシャル層の表面に、前記
第１の上種部および前記第２の上種部を形成し、前記第
１の下種部と前記第１の上種部とを接続するとともに、
前記第２の下種部と前記第２の上種部とを接続すること
により、素子分離領域が形成される。また、前記第１の
上種部と前記中間層がつながる。すなわち、前記第１の
上種部と前記第１の下種部がつながる。

【００４８】このようにして、前記半導体基板表面とほ
ぼ平行な第１導電型の領域に隣接する第２導電型の領域
が上下に形成される。これにより、小さな面積で大きな
出力電流を得ることができる光電変換装置を製造するこ
とができる製造方法を提供することができる。

【００４９】請求項４の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第１導電型領域の表面一部に、第１導電型の
第１〜第３の下種部を形成し、その上に、第２導電型の
第１エピタキシャル層を成長させる。この第１エピタキ
シャル層の表面に、前記第２の中種部、前記第３の中種
部、前記中間層、および前記中間接続層が形成される。

【００５０】この上に前記第２エピタキシャル層を成長
させることより、前記第１の下種部と前記中間層がつな
がり、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつなが
る。また、前記第２の下種部と前記第２の中種部がつな
がる。

【００５１】前記第２エピタキシャル層の表面に、前記
第１の上種部、前記第２の上種部、前記第３の上種部、
および前記上接続部を形成して、前記各下種部と対応す
る上種部とを接続することにより、素子分離領域が形成
される。また、前記第１の上種部と前記中間層がつなが
る。すなわち、前記第１の上種部と前記第１の下種部が
つながる。このようにして、前記半導体基板表面とほぼ
平行な第１導電型の領域に隣接する第２導電型の領域が
上下に形成される。これにより、ＰＮ接合面の面積が増
えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。さらに、前記中間接続層と前記上接続部とを接
続することにより、前記制御素子形成部が形成される。

【００５２】前記光電変換素子形成部に、前記中間層に
達しない深さまで、前記中間層の上方の前記第２エピタ
キシャル層表面に、前記第１の上種部とつながるよう位
置する第１導電型の表面領域が形成される。また、前記
制御素子形成部に前記表面領域と同じ深さでベース層が
形成される。その後、前記ベース層内にエミッタ領域が
形成される。

【００５３】このようにして、前記光電変換素子形成部
に光電変換素子を形成しつつ、前記制御素子形成部に制
御素子を形成することができる。

【００５４】したがって、小さな面積で大きな出力電流
を得ることができる光電変換装置を工程を複雑化するこ
となく製造することができる製造方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるフォトダイオード１を示す図で
ある。

【図２】フォトダイオード１の製造工程図である。

【図３】フォトダイオード１の製造工程図である。

【図４】くい込み部４を２つ設けたフォトダイオードを
示す図である。

【図５】本発明にかかるフォトトランジスタ４８を示す
図である。

【図６】本発明にかかるフォトＩＣ４９を示す図であ
る。

【図７】従来のフォトダイオードを示す図である。

【符号の説明】

２・・・・・・半導体基板 ４・・・・・・くい込み部 ６・・・・・・第２導電型領域 １１・・・・・ＰＮ接合面 １２・・・・・ＰＮ接合面 １６・・・・・第１の下種部 １７・・・・・第２の下種部 １８・・・・・第３の下種部 ２１・・・・・第１エピタキシャル層 ２７・・・・・第２の中種部 ２８・・・・・第３の中種部 ３１・・・・・中間層 ３２・・・・・中間接続層 ３５・・・・・ベース層 ３６・・・・・第１の上種部 ３７・・・・・第２の上種部 ３８・・・・・第３の上種部 ４１・・・・・表面領域 Ｑ１・・・・・光電変換素子形成部 Ｑ２・・・・・制御素子形成部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ａ）第１導電型領域を有する半導体基板、 Ｂ）前記第１導電型領域内に形成される第２導電型の第
   ２導電型領域、 Ｃ）前記第１導電型領域と接続される以下のくい込み部
   を有すること、 C1)前記第２導電型領域に、くい込むように設けられた
   第１導電型のくい込み部であって、前記第２導電型領域
   との間に、前記半導体基板表面とほぼ平行なＰＮ接合面
   が上下に形成されるくい込み部、 を備えたことを特徴とする光電変換装置。
2. 【請求項２】請求項１の光電変換装置において、 前記第２導電型領域の表面に、前記第１導電型領域と接
   続された第１導電型の表面領域を有しており、 前記第２導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領
   域とほぼ同じ深さのベース層を有する２重拡散トランジ
   スタを備えたこと、 を特徴とする光電変換装置。
3. 【請求項３】Ａ）第１導電型領域を有する半導体基板に
   おける前記第１導電型領域の表面一部に、ともに第１導
   電型の第１の下種部および第２の下種部を形成する下種
   部形成ステップ、 Ｂ）前記第１の下種部、前記第２の下種部および前記第
   １導電型領域の上に、第２導電型の第１エピタキシャル
   層を成長させる第１エピタキシャル成長ステップ、 Ｃ）前記第１エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
   ２の中種部およびc2)中間層を形成するステップ、 c1)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ２の中種部、 c2)前記第１の下種部の上方から前記第２の中種部に至
   る手前の領域に位置する中間層、 Ｄ）前記第２の中種部、前記中間層および前記第１エピ
   タキシャル層の上に、第２導電型の第２エピタキシャル
   層を成長させる第２エピタキシャル成長ステップ、 Ｅ）前記第２エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
   １の上種部およびe2)第２の上種部を形成するステッ
   プ、 e1)前記第１の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   １の上種部、 e2)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ２の上種部、 Ｆ）前記第１の下種部と前記第１の上種部とを接続する
   とともに、前記第２の下種部と前記第２の上種部とを接
   続することにより、素子分離領域を形成する素子分離領
   域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
4. 【請求項４】光電変換素子形成部および制御素子形成部
   を有する光電変換装置の製造方法において、 Ａ）第１導電型領域を有する半導体基板における前記第
   １導電型領域の表面一部に、ともに第１導電型の第１〜
   第３の下種部を形成する下種部形成ステップ、 Ｂ）前記第１〜第３の下種部および前記第１導電型領域
   の上に、第２導電型の第１エピタキシャル層を成長させ
   る第１エピタキシャル成長ステップ、 Ｃ）前記第１エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
   ２の中種部、c2)第３の中種部、c3)中間層、およびc4)
   中間接続層を形成するステップ、 c1)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ２の中種部、 c2)前記第３の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ３の中種部、 c3)前記第１の下種部の上方から前記第２の中種部に至
   る手前の領域に位置する中間層、 c4)前記第２の下種部と前記第３の下種部の間の領域の
   上方に位置する中間接続層、 Ｄ）前記第２〜第３の中種部、前記中間層、前記中間接
   続層および前記第１エピタキシャル層の上に、第２導電
   型の第２エピタキシャル層を成長させる第２エピタキシ
   ャル成長ステップ、 Ｅ）前記第２エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
   １の上種部、e2)第２の上種部、e3)第３の上種部、およ
   びe4)上接続部を形成するステップ、 e1)前記第１の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   １の上種部、 e2)前記第２の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ２の上種部、 e3)前記第３の下種部の上方に位置する第１導電型の第
   ３の上種部、 e4)前記中間接続層とほぼ同じ平面的範囲に渡って位置
   する第１導電型の上接続部、 Ｆ）前記各下種部と対応する上種部とを接続するととも
   に前記中間接続層と前記上接続部とを接続することによ
   り、素子分離領域を形成する素子分離領域形成ステッ
   プ、 Ｇ）以下のg1)表面領域およびg2)ベース層を形成する表
   面領域形成ステップ、 g1)前記第１の下種部と前記第２の下種部とで定義され
   る領域を前記光電変換素子形成部として、この光電変換
   素子形成部に、前記中間層に達しない深さまで、前記中
   間層の上方の前記第２エピタキシャル層表面に、前記第
   １の上種部とつながるよう位置する第１導電型の表面領
   域、 g2)前記第２の下種部と前記第３の下種部とで定義され
   る領域を前記制御素子形成部として、この制御素子形成
   部に、前記表面領域と同じ深さで位置するベース層、 Ｈ）前記ベース層内にエミッタ領域を形成するエミッタ
   領域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする光電変換装置の製造方法。