JPS61280656A - フオトセンサを内蔵する半導体集積回路 - Google Patents
フオトセンサを内蔵する半導体集積回路Info
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- JPS61280656A JPS61280656A JP60102074A JP10207485A JPS61280656A JP S61280656 A JPS61280656 A JP S61280656A JP 60102074 A JP60102074 A JP 60102074A JP 10207485 A JP10207485 A JP 10207485A JP S61280656 A JPS61280656 A JP S61280656A
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- Japan
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- photosensor
- impurity concentration
- layer
- epitaxial layer
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- Pending
Links
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Landscapes
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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】
げ）産業上の利用分野
本発明はフォトセンサを内蔵する半導体集積回路、特に
複数の島領域を有する半導体集積回路に内蔵されるフォ
トセンサの改良に関する。
複数の島領域を有する半導体集積回路に内蔵されるフォ
トセンサの改良に関する。
（ロ）従来の技術
従来のフォトセンサを内蔵する半導体集積回路は例えば
特開昭５９−９６７６５号公報（ＨＯＩＬ２７／１４）
Ｋ示されている。
特開昭５９−９６７６５号公報（ＨＯＩＬ２７／１４）
Ｋ示されている。
第４図に於いて、ＣυはＰ型半導体基板、器は基板Ｑυ
上に成長されたＮ−型のエピタキシャル層、（ハ）はＰ
型の分離領域、（財）はエピタキシャル層（２）表面
に拡散されたＰ型のアノード領域、（ハ）はＮ＋型のカ
ソード領域であり、アノード領域Ｑ４とカソード領域（
ハ）間のＰＮ接合をフォトダイオードとして利用してい
た。
上に成長されたＮ−型のエピタキシャル層、（ハ）はＰ
型の分離領域、（財）はエピタキシャル層（２）表面
に拡散されたＰ型のアノード領域、（ハ）はＮ＋型のカ
ソード領域であり、アノード領域Ｑ４とカソード領域（
ハ）間のＰＮ接合をフォトダイオードとして利用してい
た。
Ｖ→ 発明が解決しようとする問題点
フォトダイオード、特に赤外線検出用フォトダイオード
は低不純物濃度のＰＮ接合で形成する方が空乏層が拡が
り易く検出出力レベルを大きく取れる。
は低不純物濃度のＰＮ接合で形成する方が空乏層が拡が
り易く検出出力レベルを大きく取れる。
しかし斯るフォトダイオードは、アノード領域Ｃ２４）
をＮＰＮ）ランジスタのベース拡散で形成し、カソード
領域（ハ）をエミッタ拡散で形成し℃いるので、フォト
ダイオードを形成するＰＮ接合は高不純物濃度となる。
をＮＰＮ）ランジスタのベース拡散で形成し、カソード
領域（ハ）をエミッタ拡散で形成し℃いるので、フォト
ダイオードを形成するＰＮ接合は高不純物濃度となる。
このため半導体集積回路に組み込まれるフォトダイオー
ドはその検出出力レベルを大きくできない欠点があった
。
ドはその検出出力レベルを大きくできない欠点があった
。
に）問題点を解決するための手段
本発明は斯る欠点に鑑みてなされ、半導体基板１１）表
面に低不純物濃度のイオン注入層（５）を設げて従来の
欠点を大巾に改善したフォトセンサを内蔵する半導体集
積回路を実現するものである。
面に低不純物濃度のイオン注入層（５）を設げて従来の
欠点を大巾に改善したフォトセンサを内蔵する半導体集
積回路を実現するものである。
（ホ）作用
本発明に依れば、イオン注入層（５）によりフォトセン
サを構成するＰＮ接合の不純物濃度を低減できるので、
空乏層を広がり易くできフォトセンサの検出出力レベル
を大きくできる。
サを構成するＰＮ接合の不純物濃度を低減できるので、
空乏層を広がり易くできフォトセンサの検出出力レベル
を大きくできる。
（へ）実施例
本発明によるフォトセンサを内蔵する半導体集積回路の
一実施例を第１図乃至第３図を参照して詳述する。
一実施例を第１図乃至第３図を参照して詳述する。
本発明による半導体集積回路は第１図に示す如く、Ｐ型
のシリコン半導体基板（１）と、基板（１）上に成長さ
れたＮ″″型のエピタキシャル層（２）と、Ｐ＋型の分
離領域（３）と、基板（１）と分離領域（３）とで囲ま
れた島領域（４）と、島領域（４）底面の基板（１）表
面に形成されたＰ−型のイオン注入層（５）と、基板（
１）およびイオン注入層（５）で形成されるアノード領
域（６）と、島領域（４）で形成されるカソード領域（
７）と、島領域（４）表面に設けたＮ 型のカソードコ
ンタクト領域（８）とで構成されている。
のシリコン半導体基板（１）と、基板（１）上に成長さ
れたＮ″″型のエピタキシャル層（２）と、Ｐ＋型の分
離領域（３）と、基板（１）と分離領域（３）とで囲ま
れた島領域（４）と、島領域（４）底面の基板（１）表
面に形成されたＰ−型のイオン注入層（５）と、基板（
１）およびイオン注入層（５）で形成されるアノード領
域（６）と、島領域（４）で形成されるカソード領域（
７）と、島領域（４）表面に設けたＮ 型のカソードコ
ンタクト領域（８）とで構成されている。
斯るフォトセンサはイオン注入層（５）およびエピタキ
シャル層（２）とで形成されるＰＮ接合で形成される。
シャル層（２）とで形成されるＰＮ接合で形成される。
イオン注入層（５）の不純物濃度はｌ ＯＩｔ〜１３ｃ
ＩＩＬ″″！ とエピタキシャル層（２）と同程度に設
定され、エピタキシャル層（２）の不純物濃度も構造上
低不純物であるので、不純物濃度の低いＰ−Ｉ−Ｎ構造
に近い接合を得られる。
ＩＩＬ″″！ とエピタキシャル層（２）と同程度に設
定され、エピタキシャル層（２）の不純物濃度も構造上
低不純物であるので、不純物濃度の低いＰ−Ｉ−Ｎ構造
に近い接合を得られる。
この７オトセンサはカソードコンタクト領域（８）と基
板（１）間に検出用の抵抗（９）と直流電源（１０１を
接続して使用し、第２図に示す等価回路図を構成する。
板（１）間に検出用の抵抗（９）と直流電源（１０１を
接続して使用し、第２図に示す等価回路図を構成する。
７オトセンサに赤外線が照射されると、フォトセンサに
発生結合電流が生じて抵抗（９）Ｋ電圧降下を生じる。
発生結合電流が生じて抵抗（９）Ｋ電圧降下を生じる。
この電圧降下をアンプαυで増巾して出力信号な得℃い
る。
る。
次に本発明に依る半導体集積回路の製造方法を第３図Ａ
乃至第３図りを参照して詳述する。
乃至第３図りを参照して詳述する。
先ず第３図Ａに示す如く、フォトダイオードを形成する
予定の半導体基板（１）表面にポロンをイオン注入して
エピタキシャル層（２）と同じ不純物濃度を有するイオ
ン注入層（５）を形成する。このイオンは加速電圧５０
〜２００ＫｅＶ、ドーズ量１０′！〜ｔｏ”ｃＩＩＬ−
”で行う。
予定の半導体基板（１）表面にポロンをイオン注入して
エピタキシャル層（２）と同じ不純物濃度を有するイオ
ン注入層（５）を形成する。このイオンは加速電圧５０
〜２００ＫｅＶ、ドーズ量１０′！〜ｔｏ”ｃＩＩＬ−
”で行う。
次に第３図、ＢＫ示す如く、他の島領域ａ四となる半導
体基板（１）表面Ｋ ｋｊ Ｎ 型の埋め込み層（１
７Ｊを拡散し、分離領域（３）となる半導体基板（１）
表面には＋ Ｐ 型の分離領域（３）の下拡散を行う。
体基板（１）表面Ｋ ｋｊ Ｎ 型の埋め込み層（１
７Ｊを拡散し、分離領域（３）となる半導体基板（１）
表面には＋ Ｐ 型の分離領域（３）の下拡散を行う。
次に第３図Ｃに示す如く、半導体基板ｔｌ）表面にＮ型
のエピタキシャル層（２）を成長させ、エピタキシャル
層（２）中にも埋め込み層（１３と分離領域（３）とを
拡散させる。なおイオン注入層（ｈとエピタキシャル層
（６）とで低不純物濃度のＰＮ接合が形成される。
のエピタキシャル層（２）を成長させ、エピタキシャル
層（２）中にも埋め込み層（１３と分離領域（３）とを
拡散させる。なおイオン注入層（ｈとエピタキシャル層
（６）とで低不純物濃度のＰＮ接合が形成される。
更に第３図ＤＫ示す如く、エピタキシャル層（２）表面
からＰ 型の分離領域（３）の上拡散をした後、他の島
領域（ｌｌＫはベース領域α荀とエミッタ領域α９とを
二重拡散し、フォトダイオードを形成する島領域（４）
Ｋはエミッタ拡散時にカソードコンタクト領域（８）を
拡散する。
からＰ 型の分離領域（３）の上拡散をした後、他の島
領域（ｌｌＫはベース領域α荀とエミッタ領域α９とを
二重拡散し、フォトダイオードを形成する島領域（４）
Ｋはエミッタ拡散時にカソードコンタクト領域（８）を
拡散する。
以上に詳述した如く、通常の半導体集積回路の製造工程
中に本発明のフォトセンサの製造工程を挿入でき、極め
℃高出力の７オトセンサを得ることができる。
中に本発明のフォトセンサの製造工程を挿入でき、極め
℃高出力の７オトセンサを得ることができる。
（ト） 発明の効果
本発明に依れば、通常の半導体集積回路内に低不純物濃
度のＰＮ接合を形成し℃フォトセンサを内蔵するので、
空乏層が拡がり易い出力レベルの大きいフォトセンサを
容易に得られる利点を有する。
度のＰＮ接合を形成し℃フォトセンサを内蔵するので、
空乏層が拡がり易い出力レベルの大きいフォトセンサを
容易に得られる利点を有する。
また本発明では半導体基板（１）およびエピタキシャル
層（２）の不純物濃度を変更しないので、他のトランジ
スタ等の回路素子の特性は全く変らないままで高性能の
７オトセンサを内蔵できる利点を有する。
層（２）の不純物濃度を変更しないので、他のトランジ
スタ等の回路素子の特性は全く変らないままで高性能の
７オトセンサを内蔵できる利点を有する。
更に本発明ではフォトセンサを形成するＰＮ接合を島領
域（４）底面と深く形成するので、赤外線のみに反応し
極めてＳＮ比が向上する利点を有する。
域（４）底面と深く形成するので、赤外線のみに反応し
極めてＳＮ比が向上する利点を有する。
最後に現在の半導体集積回路の製造工程に容易に導入で
き、フォトセンサ内蔵の半導体集積回路を量産できる利
点を有す金。
き、フォトセンサ内蔵の半導体集積回路を量産できる利
点を有す金。
第１図は本発明に依るフォトセンサを内蔵する半導体集
積回路を説明する断面図、第２図は本発明の等価回路図
、第３図Ａ乃至第３図りは本発明の半導体集積回路の製
造方法を説明する断面図、第４図は従来のフォトセンサ
を説明する断面図である、 主な図番の説明 （１）は半導体基板、 （２）はエピタキシャル層、（
３）は分離領域、 （４）は島領域、 （５）はイオン
注入層、（６）はアノード領域、 （７）はカソード領
域である。 出願人 三洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 佐 野 靜 失 策２図 第３図Ａ ら 第３図Ｃ 第３ 図り 第４図
積回路を説明する断面図、第２図は本発明の等価回路図
、第３図Ａ乃至第３図りは本発明の半導体集積回路の製
造方法を説明する断面図、第４図は従来のフォトセンサ
を説明する断面図である、 主な図番の説明 （１）は半導体基板、 （２）はエピタキシャル層、（
３）は分離領域、 （４）は島領域、 （５）はイオン
注入層、（６）はアノード領域、 （７）はカソード領
域である。 出願人 三洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 佐 野 靜 失 策２図 第３図Ａ ら 第３図Ｃ 第３ 図り 第４図
Claims (1)
- （１）一導電型の半導体基板と該基板上に設けた逆導電
型のエピタキシャル層と該エピタキシャル層を分離して
形成した複数の島領域とを具備し、１つの該島領域の半
導体基板表面に一導電型で低不純物濃度のイオン注入層
を設け、該イオン注入層と前記エピタキシャル層とで形
成される低不純物濃度のＰＮ接合をフォトセンサとして
用いることを特徴とするフォトセンサを内蔵する半導体
集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102074A JPS61280656A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | フオトセンサを内蔵する半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102074A JPS61280656A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | フオトセンサを内蔵する半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280656A true JPS61280656A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14317619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102074A Pending JPS61280656A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | フオトセンサを内蔵する半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280656A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513800A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Sharp Corp | 半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50149291A (ja) * | 1974-05-20 | 1975-11-29 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60102074A patent/JPS61280656A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50149291A (ja) * | 1974-05-20 | 1975-11-29 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513800A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Sharp Corp | 半導体装置 |
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