JPS6146071B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6146071B2 JPS6146071B2 JP55056881A JP5688180A JPS6146071B2 JP S6146071 B2 JPS6146071 B2 JP S6146071B2 JP 55056881 A JP55056881 A JP 55056881A JP 5688180 A JP5688180 A JP 5688180A JP S6146071 B2 JPS6146071 B2 JP S6146071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- semiconductor
- region
- conductivity type
- present
- 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
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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
- H10F39/186—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors having arrangements for blooming suppression
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置、例えばフオトダイオード
のような半導体素子を共通の半導体基体上に近接
して配置することが望まれるような、例えばレー
ザービームスポツトの位置検出に用いられる検出
装置に係わる。
のような半導体素子を共通の半導体基体上に近接
して配置することが望まれるような、例えばレー
ザービームスポツトの位置検出に用いられる検出
装置に係わる。
例えばレーザービームスポツトの位置検出に用
いられる検出装置としての半導体装置は、第１図
に示すように共通の半導体基体１に例えば４個の
フオトダイオード２が分離領域７によつて分離さ
れて設けられ、レーザービームスポツトが正規の
位置にある状態では、第１図に鎖線ｂをもつて示
すように、４つのフオトダイオード２の例えば中
心にその中心があるように位置させ、互いに対角
位置にある２つのダイオード２の出力の夫々の和
をとり、これらの和の出力の互の差によつてビー
ムスポツトｂのずれを検出するようになされる。
いられる検出装置としての半導体装置は、第１図
に示すように共通の半導体基体１に例えば４個の
フオトダイオード２が分離領域７によつて分離さ
れて設けられ、レーザービームスポツトが正規の
位置にある状態では、第１図に鎖線ｂをもつて示
すように、４つのフオトダイオード２の例えば中
心にその中心があるように位置させ、互いに対角
位置にある２つのダイオード２の出力の夫々の和
をとり、これらの和の出力の互の差によつてビー
ムスポツトｂのずれを検出するようになされる。
このような半導体装置は第１図に示すように、
例えばＮ型の低比抵抗のシリコン半導体層４上
に、これと同導電型で、これに比し高比抵抗のシ
リコン半導体層５が設けられた半導体基体６が用
意され、この基体６の半導体層５の全厚さＷに亘
る深さに、選択的拡散によつて基体６と同導電型
のＮ型の低比抵抗、すなわち高不純物濃度の分離
領域７が例えば十文字パターンに設けられ、この
分離領域７によつて分離された半導体層５の各部
分に、選択的拡散、イオン注入法等によつてＰ型
の高不純物濃度領域８が高濃度の分離領域７と離
間するように設けられて夫々ダイオード２が構成
される。９は各領域８にオーミツクに被着された
電極、１０はレーザービームに対する反射防止膜
である。
例えばＮ型の低比抵抗のシリコン半導体層４上
に、これと同導電型で、これに比し高比抵抗のシ
リコン半導体層５が設けられた半導体基体６が用
意され、この基体６の半導体層５の全厚さＷに亘
る深さに、選択的拡散によつて基体６と同導電型
のＮ型の低比抵抗、すなわち高不純物濃度の分離
領域７が例えば十文字パターンに設けられ、この
分離領域７によつて分離された半導体層５の各部
分に、選択的拡散、イオン注入法等によつてＰ型
の高不純物濃度領域８が高濃度の分離領域７と離
間するように設けられて夫々ダイオード２が構成
される。９は各領域８にオーミツクに被着された
電極、１０はレーザービームに対する反射防止膜
である。
このような構造による場合、半導体層５の厚さ
Ｗは、入射光の電気信号変換効率を高める上で、
或る厚さ、例えばこれがシリコンの場合、6000Å
の波長の光に対してはこの厚さＷは10μｍ以上で
あることが必要となるので、この厚さＷを横切る
深さをもつて分離領域７を拡散するためには、そ
の幅Ｄは一般にＤ2Wであることから大となつ
てしまう。その上、耐圧等の問題から領域８は、
高濃度の分離領域７に接することがないようにす
ることが要求されるものであるので、前述の幅Ｄ
に加えて更に領域７及び８間に必要な間隔ｌが存
在し、各素子２間の間隔は少くともＤ＋２ ｌが
必要となる。そして、この間隔ｌは領域７及び８
を形成するための夫々の不純物の例えば選択的拡
散に際しての拡散マスクの窓あけのためのフオト
エツチングにおける各露光マスクの位置合せ相互
の誤差を勘案した距離を必要とする。したがつて
この構成によるダイオード２間の間隔は十分小さ
くすることができず、ビームスポツトに対して無
効部分が大となり、検出信号量が小さくなる。ま
た、上述の構成において仮りにその分離領域７の
幅Ｄを小とすれば、ダイオード２間のクロストー
クが問題となる。
Ｗは、入射光の電気信号変換効率を高める上で、
或る厚さ、例えばこれがシリコンの場合、6000Å
の波長の光に対してはこの厚さＷは10μｍ以上で
あることが必要となるので、この厚さＷを横切る
深さをもつて分離領域７を拡散するためには、そ
の幅Ｄは一般にＤ2Wであることから大となつ
てしまう。その上、耐圧等の問題から領域８は、
高濃度の分離領域７に接することがないようにす
ることが要求されるものであるので、前述の幅Ｄ
に加えて更に領域７及び８間に必要な間隔ｌが存
在し、各素子２間の間隔は少くともＤ＋２ ｌが
必要となる。そして、この間隔ｌは領域７及び８
を形成するための夫々の不純物の例えば選択的拡
散に際しての拡散マスクの窓あけのためのフオト
エツチングにおける各露光マスクの位置合せ相互
の誤差を勘案した距離を必要とする。したがつて
この構成によるダイオード２間の間隔は十分小さ
くすることができず、ビームスポツトに対して無
効部分が大となり、検出信号量が小さくなる。ま
た、上述の構成において仮りにその分離領域７の
幅Ｄを小とすれば、ダイオード２間のクロストー
クが問題となる。
本発明においては、このような欠点を解消し、
半導体素子間の間隔、すなわちダイオード間の間
隔を十分小さくすることができ、しかもクロスト
ークを回避することのできる半導体装置を提供す
るものである。
半導体素子間の間隔、すなわちダイオード間の間
隔を十分小さくすることができ、しかもクロスト
ークを回避することのできる半導体装置を提供す
るものである。
以下本発明を詳細に説明するに、第２図及び第
３図を参照して本発明を例えば上述したように共
通の半導体基体に複数のダイオードを形成してビ
ームスポツトの位置検出を行うような半導体装置
に適用する場合の一例をその理解を容易にするた
めにその製造方法の一例と共に説明しよう。
３図を参照して本発明を例えば上述したように共
通の半導体基体に複数のダイオードを形成してビ
ームスポツトの位置検出を行うような半導体装置
に適用する場合の一例をその理解を容易にするた
めにその製造方法の一例と共に説明しよう。
本発明においては、第３図に示すように、１の
導電型の低比抵抗、すなわち高不純物濃度の半導
体層１１、例えばＮ型のシリコンサブストレイト
上に、これと同導電型でこれに比し高比抵抗の第
１の半導体層１２、例えばＮ型のシリコン層をエ
ピタキシヤル成長によつて形成する。そして、こ
の第１の半導体層１２に例えば選択的拡散によつ
てこの半導体層１２の全厚さに亘る深さをもつて
この半導体層１２と同導電型を有し、これに比し
十分高い不純物濃度を有する分離領域１３を例え
ば第１図で説明した分離領域７に対応して十文字
パターンに形成して、この領域１３によつて半導
体層１２を複数の部分１２ａ例えば４個（図にお
いては２個のみが示されている）に分割する。更
に、この第１の半導体層１２上にこれと同導電型
を有し、同様に低比抵抗の第２の半導体層１４、
例えばＮ型のシリコン層をエピタキシヤル成長に
よつて形成する。そして、この第２の半導体層１
４の全表面に他の導電型の例えばＰ型の比較的高
濃度の領域１５を例えば拡散法によつて形成す
る。このようにして形成された半導体基体１６の
第１及び第２の各半導体層１２及び１６の各厚さ
W1及びW2はW1≫W2に選定される。
導電型の低比抵抗、すなわち高不純物濃度の半導
体層１１、例えばＮ型のシリコンサブストレイト
上に、これと同導電型でこれに比し高比抵抗の第
１の半導体層１２、例えばＮ型のシリコン層をエ
ピタキシヤル成長によつて形成する。そして、こ
の第１の半導体層１２に例えば選択的拡散によつ
てこの半導体層１２の全厚さに亘る深さをもつて
この半導体層１２と同導電型を有し、これに比し
十分高い不純物濃度を有する分離領域１３を例え
ば第１図で説明した分離領域７に対応して十文字
パターンに形成して、この領域１３によつて半導
体層１２を複数の部分１２ａ例えば４個（図にお
いては２個のみが示されている）に分割する。更
に、この第１の半導体層１２上にこれと同導電型
を有し、同様に低比抵抗の第２の半導体層１４、
例えばＮ型のシリコン層をエピタキシヤル成長に
よつて形成する。そして、この第２の半導体層１
４の全表面に他の導電型の例えばＰ型の比較的高
濃度の領域１５を例えば拡散法によつて形成す
る。このようにして形成された半導体基体１６の
第１及び第２の各半導体層１２及び１６の各厚さ
W1及びW2はW1≫W2に選定される。
そして、第４図に示すように、この基体１６の
領域１５とこれの下の第２の半導体層１４との全
厚さを横切つて分離領域７上にこの分離領域７の
パターンに沿つて溝１７を、例えばエツチングに
よつて形成し、この溝１７によつて第２の半導体
層１４と、領域１５とを夫々複数の部分１４ａ及
び１５ａに夫々分割する。ここに、第２の半導体
層１６に対する分離手段としての分離溝１７は、
分離領域１３上にこの領域１３の幅内に在るよう
に配置するが、ここに分離溝１７の幅D2はでき
るだけ小に選定し、片や分離領域１３の幅D1は
これを十分大に選定するものであり、これがた
め、溝１７の分離領域１３に対する位置合せの裕
度は十分大にとり得る。
領域１５とこれの下の第２の半導体層１４との全
厚さを横切つて分離領域７上にこの分離領域７の
パターンに沿つて溝１７を、例えばエツチングに
よつて形成し、この溝１７によつて第２の半導体
層１４と、領域１５とを夫々複数の部分１４ａ及
び１５ａに夫々分割する。ここに、第２の半導体
層１６に対する分離手段としての分離溝１７は、
分離領域１３上にこの領域１３の幅内に在るよう
に配置するが、ここに分離溝１７の幅D2はでき
るだけ小に選定し、片や分離領域１３の幅D1は
これを十分大に選定するものであり、これがた
め、溝１７の分離領域１３に対する位置合せの裕
度は十分大にとり得る。
そして、基体１６の領域１５を有する表面に、
例えば分離溝１７内を含んで光透過性と電気的絶
縁性を有する反射防止膜１８を被着する。尚、１
９は領域１５の夫々分割された部分１５ａにオー
ミツクに被着された各ダイオード素子の一方の電
極、図示の例ではアノード電極を示す。
例えば分離溝１７内を含んで光透過性と電気的絶
縁性を有する反射防止膜１８を被着する。尚、１
９は領域１５の夫々分割された部分１５ａにオー
ミツクに被着された各ダイオード素子の一方の電
極、図示の例ではアノード電極を示す。
上述したように本発明装置によれば共通の半導
体基体１６に、夫々分離手段、すなわち分離領域
１３と分離溝１７によつて分割された領域１５及
び半導体層１４の各部分１５ａ及び１４ａ間に形
成されたPN接合ｊを有して成る複数の例えば４
個の半導体素子２０、すなわちフオトダイオード
が分離形成される。
体基体１６に、夫々分離手段、すなわち分離領域
１３と分離溝１７によつて分割された領域１５及
び半導体層１４の各部分１５ａ及び１４ａ間に形
成されたPN接合ｊを有して成る複数の例えば４
個の半導体素子２０、すなわちフオトダイオード
が分離形成される。
そして、上述の本発明構成によれば、各半導体
素子、この例ではフオトダイオード２０は、その
PN接合ｊを有する部分は幅ぜまの分離手段、例
えば溝１７によつて分離されるので、互いに十分
近接して配置されるので、無効部分を小さくする
ことができ、例えば第１図に説明したレーザービ
ームのスポツト位置の検出においてその信号量を
十分大きくとることができる。そして、分離領域
１３はPN接合ｊの分離、すなわち素子２０の間
隔の設定に直接的に影響を及ぼすものではないの
でその幅D1を十分大に選定できるものであり、
これによつて素子２０間のクロストークのおそれ
は回避でき、しかも、この幅D1を十分大に選定
できるのが故に、半導体層１２の厚さW1も十分
大に選定できるので、素子２０に入射するビーム
を効率良く吸収し、電気信号に変換させることが
できる。
素子、この例ではフオトダイオード２０は、その
PN接合ｊを有する部分は幅ぜまの分離手段、例
えば溝１７によつて分離されるので、互いに十分
近接して配置されるので、無効部分を小さくする
ことができ、例えば第１図に説明したレーザービ
ームのスポツト位置の検出においてその信号量を
十分大きくとることができる。そして、分離領域
１３はPN接合ｊの分離、すなわち素子２０の間
隔の設定に直接的に影響を及ぼすものではないの
でその幅D1を十分大に選定できるものであり、
これによつて素子２０間のクロストークのおそれ
は回避でき、しかも、この幅D1を十分大に選定
できるのが故に、半導体層１２の厚さW1も十分
大に選定できるので、素子２０に入射するビーム
を効率良く吸収し、電気信号に変換させることが
できる。
上述した例では、本発明を例えば４つのダイオ
ードが配列されたレーザービームの位置検出を行
う半導体装置に適用した場合であるが、共通の半
導体基体に複数の半導体素子を近接して配列する
ことが望まれる各種半導体装置に本発明を適用す
ることもできる。
ードが配列されたレーザービームの位置検出を行
う半導体装置に適用した場合であるが、共通の半
導体基体に複数の半導体素子を近接して配列する
ことが望まれる各種半導体装置に本発明を適用す
ることもできる。
第１図は従来の半導体装置の略線的拡大平面
図、第２図はそのＡ−Ａ線上の要部の拡大断面
図、第３図及び第４図は本発明による半導体装置
の一例の製造工程図である。 １６は半導体基体、１２及び１４はその第１導
電型の第１及び第２の半導体層、１３は分離領
域、１７は分離溝、１５は第２導電型の領域、２
０は半導体素子である。
図、第２図はそのＡ−Ａ線上の要部の拡大断面
図、第３図及び第４図は本発明による半導体装置
の一例の製造工程図である。 １６は半導体基体、１２及び１４はその第１導
電型の第１及び第２の半導体層、１３は分離領
域、１７は分離溝、１５は第２導電型の領域、２
０は半導体素子である。
Claims (1)
- １ 半導体基体に第１導電型の第１の半導体層
と、これの上に形成されたこれと同導電型の第２
の半導体層とが設けられ、該第１及び第２の半導
体層を複数区域に分離する手段が設けられ、上記
第２の半導体層は上記第１の半導体層より小さい
間隔で分離され、上記第２の半導体層の表面に上
記第１の半導体層の分離手段から離隔した第２導
電型の領域が設けられて成る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5688180A JPS56160079A (en) | 1980-04-29 | 1980-04-29 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5688180A JPS56160079A (en) | 1980-04-29 | 1980-04-29 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56160079A JPS56160079A (en) | 1981-12-09 |
| JPS6146071B2 true JPS6146071B2 (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13039751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5688180A Granted JPS56160079A (en) | 1980-04-29 | 1980-04-29 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56160079A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106863A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 集積型半導体受光装置 |
| JPH0644618B2 (ja) * | 1986-04-03 | 1994-06-08 | 日産自動車株式会社 | 半導体受光装置 |
-
1980
- 1980-04-29 JP JP5688180A patent/JPS56160079A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56160079A (en) | 1981-12-09 |
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