JPS5963777A - シリコンホトダイオ−ド装置の製造方法 - Google Patents
シリコンホトダイオ−ド装置の製造方法Info
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- JPS5963777A JPS5963777A JP57173658A JP17365882A JPS5963777A JP S5963777 A JPS5963777 A JP S5963777A JP 57173658 A JP57173658 A JP 57173658A JP 17365882 A JP17365882 A JP 17365882A JP S5963777 A JPS5963777 A JP S5963777A
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- manufacturing
- substrate
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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
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、同一のシリコン基板−１−に２以上のホトダ
イオードを形成したシリコンホトダイオード装置の製造
方法に関する。
イオードを形成したシリコンホトダイオード装置の製造
方法に関する。
従来の前記形式の一導電性のシリコン基板の一つの面の
２以上の箇所に他の導電性を与えるための不純物をイオ
ン注入するか、拡散するかして他の導電性の層を設けＰ
Ｌ−Ｎ接合を形成している。
２以上の箇所に他の導電性を与えるための不純物をイオ
ン注入するか、拡散するかして他の導電性の層を設けＰ
Ｌ−Ｎ接合を形成している。
前記方法で形成されたシリコンボ１〜ダイオード装置で
は隣接するホトダイオード間にクロストークＪ：たは結
合がη二じゃずいと言う問題がある。
は隣接するホトダイオード間にクロストークＪ：たは結
合がη二じゃずいと言う問題がある。
すなわら、いずれかのホトダイオードに入１寸した光に
よっ゛（光ηニしたキャリヤの一部が他のボトダイオー
トに移動することがあり、各ボトダ・ｆオー１に入射し
た光量を正確に検出できない。
よっ゛（光ηニしたキャリヤの一部が他のボトダイオー
トに移動することがあり、各ボトダ・ｆオー１に入射し
た光量を正確に検出できない。
この問題は同一のシリコン基板上のホトダイオード間の
距離を大きくするごとにより解決することかごきる。し
かし、ホトダイオード装置の集積度を低下させるごとに
なるから、ホトダイオード間に絶縁層を形成するとか、
切り溝を設ける等の分離方法が提案され、実施されてい
る。
距離を大きくするごとにより解決することかごきる。し
かし、ホトダイオード装置の集積度を低下させるごとに
なるから、ホトダイオード間に絶縁層を形成するとか、
切り溝を設ける等の分離方法が提案され、実施されてい
る。
本発明の目的は、前記提案とは全く異なった方法で同一
のシリコン基板上に近接して２以トのポ１−ダイオ−１
−を形成するシリコンホトダイオード装置の製造方法を
提供することにある。
のシリコン基板上に近接して２以トのポ１−ダイオ−１
−を形成するシリコンホトダイオード装置の製造方法を
提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明によるシリコンボ１
〜ダイオード装置の製造方法は、同一のシリコンＷ板上
に２以上のホトダイオードを形成するシリコンボ１−ダ
イオード装置の製造方法において、高抵抗のシリコン基
板を中性子線で照射してシリコン基板中の質量数３０の
シリコンの一部を質量数３１の燐に変換する工程と、前
記基板の一つの表面の近接した２以上の部分にＰ形不純
物をイオン注入するＰ形不純物注入工程と、前記Ｐ形不
純物の注入が行われた部分をそれぞれ含む分Ａｌｌされ
た領域を光を照射して前記Ｐ形不純物のイオン注入され
た深さを越えてアニールするアニール工程とを設＆Ｊて
構成されている。
〜ダイオード装置の製造方法は、同一のシリコンＷ板上
に２以上のホトダイオードを形成するシリコンボ１−ダ
イオード装置の製造方法において、高抵抗のシリコン基
板を中性子線で照射してシリコン基板中の質量数３０の
シリコンの一部を質量数３１の燐に変換する工程と、前
記基板の一つの表面の近接した２以上の部分にＰ形不純
物をイオン注入するＰ形不純物注入工程と、前記Ｐ形不
純物の注入が行われた部分をそれぞれ含む分Ａｌｌされ
た領域を光を照射して前記Ｐ形不純物のイオン注入され
た深さを越えてアニールするアニール工程とを設＆Ｊて
構成されている。
すなわち、本発明方法において、高抵抗のシリコン基板
に中性子線を照射すると、基板中の質量数３０のシリコ
ンと中性子が核反応し、質量数３１のシリコンが生成さ
れる。
に中性子線を照射すると、基板中の質量数３０のシリコ
ンと中性子が核反応し、質量数３１のシリコンが生成さ
れる。
質量数３１のシリコンは半減期が２．６２時間でヘータ
線を放出しながら質量数３１の燐に壊変する。この質量
数３１の燐はシリコン基板中でＮ形不純物として働く。
線を放出しながら質量数３１の燐に壊変する。この質量
数３１の燐はシリコン基板中でＮ形不純物として働く。
しかしこのようにしてシリコン中に生成された燐は不活
性で結晶も乱れている。
性で結晶も乱れている。
そのため、この状態ではシリコン基板は絶縁性を保って
いる。
いる。
ごのシリ〕ｒンノｌ！；板の一つの面にＩ）形不純物を
イオンメ１．入し、たのしに光°（照射するとシリコン
基板の照射され）こ部分は一部？ｉｔｉ Ｏ’＜ Ｌ、
だのらにＰ形専電性を示し、他の部分は絶縁セ１である
。
イオンメ１．入し、たのしに光°（照射するとシリコン
基板の照射され）こ部分は一部？ｉｔｉ Ｏ’＜ Ｌ、
だのらにＰ形専電性を示し、他の部分は絶縁セ１である
。
なお１ｊ；１述の照！Ｉ＝Ｊ した照射光は、１１（板
肉で熱に変換され、アニールに寄与するものであって、
ＹＡＧＬ・−リ゛、キー１．、−ノンソラソシュランプ
などの強力な光でなくてはならない。
肉で熱に変換され、アニールに寄与するものであって、
ＹＡＧＬ・−リ゛、キー１．、−ノンソラソシュランプ
などの強力な光でなくてはならない。
適冷の人間の生活環境で予想される程度の照明によって
はアニールされない。
はアニールされない。
以下、図面等を参照して本発明をさらにｉｉ’ｌ’ シ
＜説明する。
＜説明する。
第１図はこのよ）にして製造されたシリコンホトダイオ
−１装置の１旧Ｊｊｉ面図、第２図は平面図である。
−１装置の１旧Ｊｊｉ面図、第２図は平面図である。
各図において、数字Ｉの示す領域、基板の絶縁性＞Ｉｓ
分は中１ｊｌ了わ）１の照！１４を受けたが、光により
了ニールされていない高抵抗領域である。
分は中１ｊｌ了わ）１の照！１４を受けたが、光により
了ニールされていない高抵抗領域である。
Ｎ形導電性部分２１．２２は中性子線の照射を受け、そ
の後に光によりアニールされてＮ形の導電性を与えられ
た部分である。
の後に光によりアニールされてＮ形の導電性を与えられ
た部分である。
Ｎ形導電性部分２１．’２２は電極４１．４４がそれぞ
れ接続されている。
れ接続されている。
Ｉ）形導電層３１．３２は中性子線の照射を受け、Ｐ形
不純物がイオン注入され、その後に光によりアニールさ
れて中性子線により崩壊させられた燐と、イオン注入に
よる■）形不純物が補償したのらに、残ったＰ形不純物
によりＰ形の導電性を与えられた部分である。
不純物がイオン注入され、その後に光によりアニールさ
れて中性子線により崩壊させられた燐と、イオン注入に
よる■）形不純物が補償したのらに、残ったＰ形不純物
によりＰ形の導電性を与えられた部分である。
Ｐ形導電層３１．３２には、電極４２．４３がそれぞれ
接続されている。
接続されている。
Ｐ形導電層３１とＮ形専電性部分２１間に第１のシリコ
ンダイオードのＰ−Ｎ接合が形成され、Ｐ形導電層３２
とＮ形導電性部分２２間に第２のシリコンダイオードの
１） ７ Ｎ接合が形成される。
ンダイオードのＰ−Ｎ接合が形成され、Ｐ形導電層３２
とＮ形導電性部分２２間に第２のシリコンダイオードの
１） ７ Ｎ接合が形成される。
次に前記シリコンホトダイオード装置の製造方法の実施
例を第３１″）、、１および第４図１を参照して説明す
る。
例を第３１″）、、１および第４図１を参照して説明す
る。
第３図は製造工程を示す流れ図、第４図に前記製造Ｔ程
で使用されるマスクをシリコンボ１−ダイオ−１装置に
対症、させて示した説明図である。
で使用されるマスクをシリコンボ１−ダイオ−１装置に
対症、させて示した説明図である。
（１）・Ｉミ′」、少なくとも比抵抗がＩ ＫΩ・Ｃ１
１１以十のＮ形層・リコン・ニア 、ｚファを用７意す
る。
１１以十のＮ形層・リコン・ニア 、ｚファを用７意す
る。
このＮ形シリコンウェソアの厚さは３５０１１ ｍであ
る。
る。
（２）前記Ｎ形シリコンウェファを中性子線で照！１・
］する。
］する。
前記照射後、ソリ」ンウエファを数日間放置し、前述し
た中性子線の照射に原因する原子核変換の際に発生ずる
ガンマ−線、ヘータ線の放射を充分に減衰させる。
た中性子線の照射に原因する原子核変換の際に発生ずる
ガンマ−線、ヘータ線の放射を充分に減衰させる。
（ｊ（）第４１ノ１Δに示す前記二つのＰ形層３１．３
２の外形に相当する開［］を有するマスクを前記シリコ
ンウェファの一つの面に載置する。
２の外形に相当する開［］を有するマスクを前記シリコ
ンウェファの一つの面に載置する。
（４）前記マスク側から硼素をイオン注入する。
注入イオンのエネルギーは２５Ｋｅｖで、注入量Ｌ；ｌ
： １０ ” ／ ｃ＋Ｉ＋である。
： １０ ” ／ ｃ＋Ｉ＋である。
（５）前記第４図へに示すマスクを除去して、第４１ｆ
ｆｌ Ｂに示す前記二つのＮ形ｉ２Ｌ ２２の外形に
相当する開口を有するマスクを前記シリコンウェファの
一つの面に載置する。この二つの開口間にはｌＯμｒｎ
の不透過部分が設りられている。
ｆｌ Ｂに示す前記二つのＮ形ｉ２Ｌ ２２の外形に
相当する開口を有するマスクを前記シリコンウェファの
一つの面に載置する。この二つの開口間にはｌＯμｒｎ
の不透過部分が設りられている。
（６）前記マスク側からＹへＧレーザ光を照射する。前
記Ｙ Ａ Ｇレーデの出力は１．３Ｗで、レーザ光は直
径１００μｍに集束されシリコンウェファを２０ｃｍ／
ｓｅｃ、の走査速度で移動させられる。
記Ｙ Ａ Ｇレーデの出力は１．３Ｗで、レーザ光は直
径１００μｍに集束されシリコンウェファを２０ｃｍ／
ｓｅｃ、の走査速度で移動させられる。
この走査により、開口部が７ニールされる。
そしてシリコンウェファの表面から１μｍの深さまでＮ
形導電性部分が形成され、前記Ｎ形導電性部分の中央に
０．２４μｒｎの深さまで、Ｐ形層が形成される。
形導電性部分が形成され、前記Ｎ形導電性部分の中央に
０．２４μｒｎの深さまで、Ｐ形層が形成される。
（７）次に前述のようにして形成されたＰ形導電ＩＦｉ
３１，３２の表面に電極４２．４３を形成し、Ｎ形導電
性部分２１．２２の表面に電極４１，４４を形成する。
３１，３２の表面に電極４２．４３を形成し、Ｎ形導電
性部分２１．２２の表面に電極４１，４４を形成する。
以上の工程で製造したシリコンホトダイオート装置の分
光感度を測定した結果を第５図に示す。
光感度を測定した結果を第５図に示す。
このグラフから前記シリコンホトダイオート−装置は４
００ｎｍから１０００ｎｒｎに感度をもッコとが理解で
きる。
００ｎｍから１０００ｎｒｎに感度をもッコとが理解で
きる。
以上ｉ１ｒ’ Ｌ／ ＜ 説明したように、本発明によ
るシリコンホトダイオ−１装置の製造方法によれば、同
一の＝’Ｊ ４＆上に２１ｕ Ｊ−のシリコンホトダイ
オードをＪ’！ ｂ ｒに分１ζ１１された仄態で形成
することができる。
るシリコンホトダイオ−１装置の製造方法によれば、同
一の＝’Ｊ ４＆上に２１ｕ Ｊ−のシリコンホトダイ
オードをＪ’！ ｂ ｒに分１ζ１１された仄態で形成
することができる。
７に発明に、Ｊ、るシリコンボ１．ダ・イオード装置は
同一・の、Ｉｌｌ、堤内に２以」ニのシリコン；Ｉ’、
Ｉ−ダイオードが良好にう３’ ｆ’ｉｊｌされた状
態で形成されているので、位置検出等に広い応用が期待
できる。
同一・の、Ｉｌｌ、堤内に２以」ニのシリコン；Ｉ’、
Ｉ−ダイオードが良好にう３’ ｆ’ｉｊｌされた状
態で形成されているので、位置検出等に広い応用が期待
できる。
以上詳しく説明した製造方法について、本発明の範囲内
でｆｉｌｉ／−の変形を施すことができる。
でｆｉｌｉ／−の変形を施すことができる。
前１ｊｌｅ ｌ、た方法のＰ形不純物注入工程で１）形
不純物を・イオンメｌ°人する２以−にの部分は基板の
同−表面内ご相７ｊに近（とした部分としたが、前記実
施例方法に才几１−（使用し７だ基板の２倍以」二の厚
さを禎つシリコンウェファを使用し、載板の両面にシリ
コンホトダイオー１を形成することも可能である。
不純物を・イオンメｌ°人する２以−にの部分は基板の
同−表面内ご相７ｊに近（とした部分としたが、前記実
施例方法に才几１−（使用し７だ基板の２倍以」二の厚
さを禎つシリコンウェファを使用し、載板の両面にシリ
コンホトダイオー１を形成することも可能である。
第１１Ｘ＋ ４；１本発明による方法で製造されたシリ
ｍｌンホトダイオー１．装置の縦断面図、第２図は平面
図である。 第３図は製造工程を示す流れ図、第４図に前記製造工程
で使用されるマスクをシリコンホトダイオード装置に対
応させて示した説明図である。 第５図は、本発明による方法で製造したシリコンホトダ
イオード装置の分光感度を示すグラフである。 １・・・高抵抗領域 ２１．２２・・・Ｎ形導電性部分 ３１．３２・・・Ｐ形導電層 ４１．４２，４３．４４・・・電極 特許出願人 浜松テレビ株式会社代理人 弁理
士 井 〕 ロ 壽２・１図 第３図 才４図
ｍｌンホトダイオー１．装置の縦断面図、第２図は平面
図である。 第３図は製造工程を示す流れ図、第４図に前記製造工程
で使用されるマスクをシリコンホトダイオード装置に対
応させて示した説明図である。 第５図は、本発明による方法で製造したシリコンホトダ
イオード装置の分光感度を示すグラフである。 １・・・高抵抗領域 ２１．２２・・・Ｎ形導電性部分 ３１．３２・・・Ｐ形導電層 ４１．４２，４３．４４・・・電極 特許出願人 浜松テレビ株式会社代理人 弁理
士 井 〕 ロ 壽２・１図 第３図 才４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）同一のシリコン基板上に２以−ヒのポｉ・ダイオ
−Ｉ−を形成するシリ：ンホトダイオード装置の製造方
法において、高抵抗のシリコン基板を中性子線で照射し
てシリコン基板中の質量数３０のシリ二ｌンの一部を７
（置載３１の燐に変換する工程と、前記）、！、１ルの
表面の近接した２以上の部分にＩ）形不純物を・イオン
注入ずろＩ〕形不純物注入工程と、前記１・形イ純物の
ｆ上人が行われた部分をそれぞれ含ＪＬ’ 、５開１（
さ１１．）こ領域に光を照射して前記Ｉ）形不純物０ル
イオン注入された深さを越えてアニールするア（２）前
記シリコン基板は少なくともＬＬ低抵抗ＩＫΩ・Ｃｎｌ
以−にのＮ形シリコンウェファであっ−ζ実７＋Ｔ的に
同一基板に形成された２以上のシリコンダイオ−１をう
′３離する絶縁物として機能する特許請求の範囲第１項
記載のシリコンホトダイオード装置の製造方法。 （３）前記ｌ）形不純物注入工程で注入される不純物は
、（ＩＩＩ素である特許請求の範囲第１項記載のシリ：
１ンホトダイオード装置の製造方法。 （４）前記アニール工程で使用される光はＹＡＧレーザ
光である特許請求の範囲第１項記載のシリコンホトダイ
オ−１”装置の製造方法。 （５）前記Ｐ形不純物注入工程でＰ形不純物をイオン注
入する２以上の部分は前記基板の同−表面内で相互に近
接した部分である特許請求の範囲第１項記載のシリ：ン
ホトダイオード装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173658A JPS5963777A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | シリコンホトダイオ−ド装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57173658A JPS5963777A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | シリコンホトダイオ−ド装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963777A true JPS5963777A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15964691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57173658A Pending JPS5963777A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | シリコンホトダイオ−ド装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963777A (ja) |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP57173658A patent/JPS5963777A/ja active Pending
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