JPS61231776A - 光検知半導体装置 - Google Patents
光検知半導体装置Info
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- JPS61231776A JPS61231776A JP60072748A JP7274885A JPS61231776A JP S61231776 A JPS61231776 A JP S61231776A JP 60072748 A JP60072748 A JP 60072748A JP 7274885 A JP7274885 A JP 7274885A JP S61231776 A JPS61231776 A JP S61231776A
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- JP
- Japan
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- semiconductor device
- layer
- semiconductor
- region
- ultraviolet light
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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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- 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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、主として紫外光に高感度な光検知半導体装置
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術）
従来、紫外光を検出する光検知半導体装置は、第３図に
示すような断面構造をもっている。同図において１はＰ
型導電層（ｐ型拡散層）、２は反射°防止膜である。こ
こで示したのはシリコンダイオードである。紫外光での
シリコンの吸収係数は大きく、表面近傍で大部分は吸収
される。このため５ｐ型導電層１を薄くする工夫がなさ
れ、たとえば、ボロンのイオン注入により形成されてい
た。また、反射防止膜２の最適化等で、紫外光感度の向
上をはかっていた。なお、同図において、３はｎ＋シリ
コン層、４はｎ型シリコン層、５はｐ０ガードリング層
、６は表面電極、７は裏面電極である。
示すような断面構造をもっている。同図において１はＰ
型導電層（ｐ型拡散層）、２は反射°防止膜である。こ
こで示したのはシリコンダイオードである。紫外光での
シリコンの吸収係数は大きく、表面近傍で大部分は吸収
される。このため５ｐ型導電層１を薄くする工夫がなさ
れ、たとえば、ボロンのイオン注入により形成されてい
た。また、反射防止膜２の最適化等で、紫外光感度の向
上をはかっていた。なお、同図において、３はｎ＋シリ
コン層、４はｎ型シリコン層、５はｐ０ガードリング層
、６は表面電極、７は裏面電極である。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の構成では、Ｐ型導電層を制御よく薄く形成し、感
度の均一化を図り、さらに反射防止膜部等の形成工程を
導入しなければならず１歩留りのばらつきが大きく、工
程が多いにもかかわらず、紫外光感度がそ九はど高くな
らない欠点があった。
度の均一化を図り、さらに反射防止膜部等の形成工程を
導入しなければならず１歩留りのばらつきが大きく、工
程が多いにもかかわらず、紫外光感度がそ九はど高くな
らない欠点があった。
本発明の目的は、従来の欠点を解消し、紫外光に高感度
で、歩留りのよい光検知半導体装置を提供することであ
る。
で、歩留りのよい光検知半導体装置を提供することであ
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明の光検知半導体装置は、高濃度の不純物濃度を有
する第１の半導体領域上に少なくとも５×１０″３ＣＩ
１１−’以下の不純物濃度を有する第２の同形の半導体
領域を形成し、前記第１、第２の半導体領域と異なる導
電形を有する第３の半導体領域を交互に縞状に形成する
ものである。
する第１の半導体領域上に少なくとも５×１０″３ＣＩ
１１−’以下の不純物濃度を有する第２の同形の半導体
領域を形成し、前記第１、第２の半導体領域と異なる導
電形を有する第３の半導体領域を交互に縞状に形成する
ものである。
また、第３の半導体領域の縞状幅および、前記半導体領
域の縞状間隔がそれぞれ、１０ないし５０μｍの範囲に
選定されたものである。
域の縞状間隔がそれぞれ、１０ないし５０μｍの範囲に
選定されたものである。
（作 用）
上記構成により、吸収係数の大きい紫外光は表面近傍に
ひろがった空乏層内で吸収され、紫外光に高感度な光電
変換を行なう光検知半導体装置を得ることができる。
ひろがった空乏層内で吸収され、紫外光に高感度な光電
変換を行なう光検知半導体装置を得ることができる。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図ないし第２図に基づいて説明
する。第１図は本発明の光検知半導体装置の断面図であ
り、第２図は同表面パターン図である。同図において第
３図と同じ部分に関しては同一符号を付しその説明を省
略する。
する。第１図は本発明の光検知半導体装置の断面図であ
り、第２図は同表面パターン図である。同図において第
３図と同じ部分に関しては同一符号を付しその説明を省
略する。
第１図において、高濃度の不純物濃度を有するｎ型導電
形の領域であるｎ＋型シリコン層３の上にＩ Ｘ １０
１３ａｎ−３の不純物濃度を有する高抵抗領域が形成さ
れており、厚さは３０μｍで、エピタキシアル成長で形
成した。ｐｎ接合を形成するために。
形の領域であるｎ＋型シリコン層３の上にＩ Ｘ １０
１３ａｎ−３の不純物濃度を有する高抵抗領域が形成さ
れており、厚さは３０μｍで、エピタキシアル成長で形
成した。ｐｎ接合を形成するために。
まず５０にｅｖの加速エネルギーにより、５Ｘ１０”ａ
ｎ〜２のドーズ量によりボロンをイオン注入する。
ｎ〜２のドーズ量によりボロンをイオン注入する。
引きつづき１５０Ｋｅｖの加速エネルギーにより、ｌＸ
１０１５ａｎ−”のドーズ量によりボロンをイオン注入
して形成する。５は耐圧を向上させるためのピガードリ
ング層で、Ｐ″″拡散層１と同形のボロンを拡散し、約
２μｍの拡散深さである。２は、減圧ＣＶＤ法による窒
化シリコンの反射防止膜であり、紫外領域での反射防止
効果をもたせである。
１０１５ａｎ−”のドーズ量によりボロンをイオン注入
して形成する。５は耐圧を向上させるためのピガードリ
ング層で、Ｐ″″拡散層１と同形のボロンを拡散し、約
２μｍの拡散深さである。２は、減圧ＣＶＤ法による窒
化シリコンの反射防止膜であり、紫外領域での反射防止
効果をもたせである。
第２図は。本実施例による表面パターン図であり、Ｐ１
拡散層１と高抵抗領域であるｎ型シリコ２層４が縞状に
交互にくり返し形成され、それぞれの幅は１０ないし５
０μｍの範囲で選定され、具体例として、ともに２０μ
ｍで形成されている。パターン幅は、逆バイアス５ｖを
印加した場合にも、高抵抗領域にも空気層が十分に広が
り、効率よくキャリアをドリフト電流としてとり出すこ
とが可能な幅から決定した。
拡散層１と高抵抗領域であるｎ型シリコ２層４が縞状に
交互にくり返し形成され、それぞれの幅は１０ないし５
０μｍの範囲で選定され、具体例として、ともに２０μ
ｍで形成されている。パターン幅は、逆バイアス５ｖを
印加した場合にも、高抵抗領域にも空気層が十分に広が
り、効率よくキャリアをドリフト電流としてとり出すこ
とが可能な幅から決定した。
本発明において、２層の形成を縞状に行なっているため
、２層のシート抵抗が従来に較べ増大する。シート抵抗
の増大は、周波数応答性の低下をもたらすため、高濃度
で拡散深さを深くする必要がある。このため、本実施例
においては、中・高の加速エネルギーの２段階イオン注
入によりボロンを拡散させ、シート抵抗の低減を行なっ
ている。
、２層のシート抵抗が従来に較べ増大する。シート抵抗
の増大は、周波数応答性の低下をもたらすため、高濃度
で拡散深さを深くする必要がある。このため、本実施例
においては、中・高の加速エネルギーの２段階イオン注
入によりボロンを拡散させ、シート抵抗の低減を行なっ
ている。
また、公知のボロン拡散方法において、ＳｉＯ□膜をマ
スクとして１選択拡散を行なう場合、２層と高抵抗領域
において、表面に２０００ないし３０００人の段差が生
じる。このような段差は、５ｉｎ２−Ｓｉ界面近傍にお
ける、逆バイアス印加時の空乏層の拡がりに歪をもたら
し、紫外光感度の低下をもたらす。
スクとして１選択拡散を行なう場合、２層と高抵抗領域
において、表面に２０００ないし３０００人の段差が生
じる。このような段差は、５ｉｎ２−Ｓｉ界面近傍にお
ける、逆バイアス印加時の空乏層の拡がりに歪をもたら
し、紫外光感度の低下をもたらす。
このため、本実施例において、ボロンのイオン注入法を
用い、しかも、レジストをマスクとする方法を用い、Ｓ
ｉＯ□−Ｓｉ界面の段差を小さくしている６なお、本実
施例においては、ｎ″″″基板用した場合について述べ
たが、２３層を００層に、ｎ型の高抵抗層をｐ型にして
もよい。
用い、しかも、レジストをマスクとする方法を用い、Ｓ
ｉＯ□−Ｓｉ界面の段差を小さくしている６なお、本実
施例においては、ｎ″″″基板用した場合について述べ
たが、２３層を００層に、ｎ型の高抵抗層をｐ型にして
もよい。
（発明の効果）
本発明によれば、２層と高抵抗領域を交互に縞状に形成
することで、シリコン表面の近傍で吸収される紫外光領
域の光電感度を従来に比較して約５０％の量子効率の増
大（入射光波長３６５μｍ）を実現できた。また従来と
同様のシリコン基板の仕様によれば、紫外光領域から近
赤外光領域にわたり、高感度な受光素子が得られる効果
がある。
することで、シリコン表面の近傍で吸収される紫外光領
域の光電感度を従来に比較して約５０％の量子効率の増
大（入射光波長３６５μｍ）を実現できた。また従来と
同様のシリコン基板の仕様によれば、紫外光領域から近
赤外光領域にわたり、高感度な受光素子が得られる効果
がある。
第１図は本発明の一実施例による光検知半導体装置の断
面図、第２図は同チップパターン図、第３図は従来の光
検知半導体装置の断面図である。 １ ・・・ｐ１拡散層、 ２ ・・・反射防止膜、 ３
・・・ｎ＋型シリコン層、 ４ ・・・ ｎ型シリコ
ン層、５ ・・・ｐ１ガードリング層、 ６ ・・表面
電極、７ ・・・裏面電極。 第 １ 図 第２図 第３因 １・・・ｐヤ導屯啼 （ｐ”＋値引
面図、第２図は同チップパターン図、第３図は従来の光
検知半導体装置の断面図である。 １ ・・・ｐ１拡散層、 ２ ・・・反射防止膜、 ３
・・・ｎ＋型シリコン層、 ４ ・・・ ｎ型シリコ
ン層、５ ・・・ｐ１ガードリング層、 ６ ・・表面
電極、７ ・・・裏面電極。 第 １ 図 第２図 第３因 １・・・ｐヤ導屯啼 （ｐ”＋値引
Claims (2)
- （１）高濃度の不純物濃度を有する第１の半導体領域上
に少なくとも５×１０＾１＾３ｃｍ＾−＾３以下の不純
物濃度を有する第２の同形の半導体領域を形成し、前記
第１、第２の半導体領域と異なる導電形を有する第３の
半導体領域を交互に縞状に形成することを特徴とする光
検知半導体装置。 - （２）第３の半導体領域の縞状幅および、前記半導体領
域の縞状間隔がそれぞれ、１０ないし５０μｍの範囲に
選定されたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の光検知半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072748A JPS61231776A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光検知半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60072748A JPS61231776A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光検知半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231776A true JPS61231776A (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=13498283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60072748A Pending JPS61231776A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光検知半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231776A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488063U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-07-30 | ||
| EP0986110A1 (de) * | 1998-09-10 | 2000-03-15 | Electrowatt Technology Innovation AG | Lichtempfindliches Halbleiterelement und Verwendung zur Regelung von Flammen |
| JP2005536035A (ja) * | 2002-05-24 | 2005-11-24 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | フォトダイオード |
| JP2006128592A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 多波長受光素子及びその製造方法 |
| WO2015141356A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | シャープ株式会社 | 光電変換素子およびそれを用いた光電変換装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594182A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
| JPS59124177A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Shimadzu Corp | プレ−ナ拡散型電磁波検知ダイオ−ド |
| JPS6059787A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP60072748A patent/JPS61231776A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594182A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
| JPS59124177A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Shimadzu Corp | プレ−ナ拡散型電磁波検知ダイオ−ド |
| JPS6059787A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | Fujitsu Ltd | 半導体受光素子 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488063U (ja) * | 1990-12-18 | 1992-07-30 | ||
| EP0986110A1 (de) * | 1998-09-10 | 2000-03-15 | Electrowatt Technology Innovation AG | Lichtempfindliches Halbleiterelement und Verwendung zur Regelung von Flammen |
| US6246099B1 (en) | 1998-09-10 | 2001-06-12 | Electrowatt Technology Innovation Ag | Photosensitive semiconductor element having an outer layer divided into mutually spaced regions |
| JP2005536035A (ja) * | 2002-05-24 | 2005-11-24 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | フォトダイオード |
| JP2006128592A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 多波長受光素子及びその製造方法 |
| WO2015141356A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | シャープ株式会社 | 光電変換素子およびそれを用いた光電変換装置 |
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