JPS6244865B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6244865B2 JPS6244865B2 JP56150335A JP15033581A JPS6244865B2 JP S6244865 B2 JPS6244865 B2 JP S6244865B2 JP 56150335 A JP56150335 A JP 56150335A JP 15033581 A JP15033581 A JP 15033581A JP S6244865 B2 JPS6244865 B2 JP S6244865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- groove
- psg
- junction
- 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
Links
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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/413—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with the devices, e.g. back reflectors
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は量子効率を向上させるために、リンケ
イ酸ガラス（PSG）を溶融（フロー）することに
よつて形成した反射鏡を有する受光素子の製造方
法に関するものである。
イ酸ガラス（PSG）を溶融（フロー）することに
よつて形成した反射鏡を有する受光素子の製造方
法に関するものである。
従来の光センサーでは、第１図ａに示すように
ｎ層１の上に形成した高比抵抗ｎ(i)層２とさらに
この上に形成したＰ層３との間に形成されるＰ−
ｎ接合面に垂直方向に入射する光をそのままＰ−
ｎ接合面に入射させるので、入射光のかなりの量
がｎ層またはＰ層に入いりそこで吸収されてい
た。このように吸収されたエネルギーは情報に寄
与しないので光センサーの効率は低かつた。な
お、図中４はAl電極である。ところで、これを
改善するために、第１図ｂに示すような入射光用
窓の下に斜めに光反射鏡５を設けた装置におい
て、この光反射鏡によつて入射光をＰ−ｎ層にそ
れと平行な方向から光を入射せしめ、Ｐ−ｎ接合
面すなわち図中のｎ(i)層２を光導波ガイドとして
利用することによつて量子効率の向上が可能であ
ることがたとえば特公昭56−48182号にて報告さ
れている。しかし、第１図ｂのような装置を製造
するにあたつて、Ｐ−ｎ層に効率良く光を照射さ
せる反射鏡を設けることは製造技術的に非常に困
難であつた。
ｎ層１の上に形成した高比抵抗ｎ(i)層２とさらに
この上に形成したＰ層３との間に形成されるＰ−
ｎ接合面に垂直方向に入射する光をそのままＰ−
ｎ接合面に入射させるので、入射光のかなりの量
がｎ層またはＰ層に入いりそこで吸収されてい
た。このように吸収されたエネルギーは情報に寄
与しないので光センサーの効率は低かつた。な
お、図中４はAl電極である。ところで、これを
改善するために、第１図ｂに示すような入射光用
窓の下に斜めに光反射鏡５を設けた装置におい
て、この光反射鏡によつて入射光をＰ−ｎ層にそ
れと平行な方向から光を入射せしめ、Ｐ−ｎ接合
面すなわち図中のｎ(i)層２を光導波ガイドとして
利用することによつて量子効率の向上が可能であ
ることがたとえば特公昭56−48182号にて報告さ
れている。しかし、第１図ｂのような装置を製造
するにあたつて、Ｐ−ｎ層に効率良く光を照射さ
せる反射鏡を設けることは製造技術的に非常に困
難であつた。
本発明はこの様な問題を解決するために、フロ
ーしたPSGのわん曲面にAl等の金属膜を蒸着し
て、この金属膜を反射鏡としてｎ(i)層に効率よく
光を収束させ、量子効率を高めようとするもので
ある。
ーしたPSGのわん曲面にAl等の金属膜を蒸着し
て、この金属膜を反射鏡としてｎ(i)層に効率よく
光を収束させ、量子効率を高めようとするもので
ある。
以下、本発明にかかる薄膜状ｐ−ｉ−ｎ接合型
光センサー製造方法の一実施例について説明す
る。
光センサー製造方法の一実施例について説明す
る。
まず、ｎ型シリコン基板１の上に厚さ５μｍの
ｎ型高抵抗エピタキシヤル層を成長させ、これに
ボロンのイオン打ち込みを行なうことによつてｎ
(i)層２およびＰ層３を形成する〔第２図ａ〕。次
に、幅５μｍ、深さ６μｍの溝６をホトレジスト
をマスクにしてドライエツチングによつて形成す
る〔第２図ｂ〕。なお、この溝６はPn接合を越え
る深さで環状もしくは一部が分断された略環状で
あればよい。この工程にて中央部に台形状の光電
変換素子が形成される。これに続いて、後の熱処
理工程の際に、後程被着するPSGからの素子への
リン拡散を防止するために、酸素ガス中1000℃の
熱処理を施し、Ｐ層３、ｎ(i)層２及びｎ層１表面
に酸化ケイ素（SiO2）（図示せず）を成長させ
る。たとえばＰ層３上に成長した酸化膜膜厚は
500Åである。
ｎ型高抵抗エピタキシヤル層を成長させ、これに
ボロンのイオン打ち込みを行なうことによつてｎ
(i)層２およびＰ層３を形成する〔第２図ａ〕。次
に、幅５μｍ、深さ６μｍの溝６をホトレジスト
をマスクにしてドライエツチングによつて形成す
る〔第２図ｂ〕。なお、この溝６はPn接合を越え
る深さで環状もしくは一部が分断された略環状で
あればよい。この工程にて中央部に台形状の光電
変換素子が形成される。これに続いて、後の熱処
理工程の際に、後程被着するPSGからの素子への
リン拡散を防止するために、酸素ガス中1000℃の
熱処理を施し、Ｐ層３、ｎ(i)層２及びｎ層１表面
に酸化ケイ素（SiO2）（図示せず）を成長させ
る。たとえばＰ層３上に成長した酸化膜膜厚は
500Åである。
次に、膜厚8000Å、リン濃度８モル％のPSG７
を被着し、更に、酸素ガス中900℃で20分間熱処
理（PSGの焼きしめ）を施す〔第２図ｃ〕。この
後、フオトエツチング技術を用いて、PSG７を使
定の形状にエツチングして溝６の外側側面にPSG
を残す〔第２図ｄ〕。ひき続き、酸素ガス中1050
℃で20分間の熱処理を施し、PSG７を流動（フロ
ー）させわん曲面を形成する〔第２図ｅ〕。こう
したのち、膜厚0.7μｍの例えばAl金属を蒸着
し、ポジレジストをマスクにして所定の形状にな
るようにAlエツチングを行ない、光反射鏡８及
び電極４を形成して光センサーが完成する〔第２
図ｆ〕。尚、第３図は完成した素子の平面図であ
る。
を被着し、更に、酸素ガス中900℃で20分間熱処
理（PSGの焼きしめ）を施す〔第２図ｃ〕。この
後、フオトエツチング技術を用いて、PSG７を使
定の形状にエツチングして溝６の外側側面にPSG
を残す〔第２図ｄ〕。ひき続き、酸素ガス中1050
℃で20分間の熱処理を施し、PSG７を流動（フロ
ー）させわん曲面を形成する〔第２図ｅ〕。こう
したのち、膜厚0.7μｍの例えばAl金属を蒸着
し、ポジレジストをマスクにして所定の形状にな
るようにAlエツチングを行ない、光反射鏡８及
び電極４を形成して光センサーが完成する〔第２
図ｆ〕。尚、第３図は完成した素子の平面図であ
る。
本実施例の場合、形成されたAl反射鏡８はわ
ん曲しておりいわゆる凹面鏡となつている。ま
た、この凹面鏡の光軸がｎ(i)層内部に位置するた
め、ｎ(i)層は効率よく照射されるので光効果が大
きく、量子効率は向上する。反射鏡薄膜として本
実施例で使用したAl以外に反射率の高いAu等の
金属を使用した場合、量子効率は更に向上するこ
とはいうまでもない。尚、反射凹面鏡の光軸の位
置は反射凹面鏡の位置、方向及び凹面鏡の曲率に
関係する。すなわち、Ｐ−ｉ−ｎ素子周囲の溝の
深さ、幅及びPSG膜、Al膜の膜厚、更にPSG膜の
フロー後の表面形状すなわちPSG膜のリン濃度、
フロー条件に関係する。これらの各条件を調整す
ることによつてフローしたPSGわん曲面により収
束された光を所定の活性部に照射することが可能
である。
ん曲しておりいわゆる凹面鏡となつている。ま
た、この凹面鏡の光軸がｎ(i)層内部に位置するた
め、ｎ(i)層は効率よく照射されるので光効果が大
きく、量子効率は向上する。反射鏡薄膜として本
実施例で使用したAl以外に反射率の高いAu等の
金属を使用した場合、量子効率は更に向上するこ
とはいうまでもない。尚、反射凹面鏡の光軸の位
置は反射凹面鏡の位置、方向及び凹面鏡の曲率に
関係する。すなわち、Ｐ−ｉ−ｎ素子周囲の溝の
深さ、幅及びPSG膜、Al膜の膜厚、更にPSG膜の
フロー後の表面形状すなわちPSG膜のリン濃度、
フロー条件に関係する。これらの各条件を調整す
ることによつてフローしたPSGわん曲面により収
束された光を所定の活性部に照射することが可能
である。
以上の通り、本発明によれば、量子効率の高い
高性能光センサーを得ることができる。尚、本実
施例は薄膜状Ｐ−ｉ−ｎ接合型光センサーについ
て行なつたが、本発明はその他の受光素子全搬に
応用できるものである。
高性能光センサーを得ることができる。尚、本実
施例は薄膜状Ｐ−ｉ−ｎ接合型光センサーについ
て行なつたが、本発明はその他の受光素子全搬に
応用できるものである。
第１図ａ，ｂは従来の光センサーの断面図、第
２図ａ〜ｆは本発明の一実施例の製造工程図、第
３図は第２図で製造されたセンサーの概略平面図
である。 １……ｎ層、２……ｎ(i)層、３……Ｐ層、４…
…Al電極、６……溝、７……PSG、８……Al
（光反射凹面鏡）。
２図ａ〜ｆは本発明の一実施例の製造工程図、第
３図は第２図で製造されたセンサーの概略平面図
である。 １……ｎ層、２……ｎ(i)層、３……Ｐ層、４…
…Al電極、６……溝、７……PSG、８……Al
（光反射凹面鏡）。
Claims (1)
- １ 主面に平行なPn接合が作り込まれた基板
に、前記Pn接合を越える深さの環状もしくは一
部が分断された略環状の溝を穿ち、同溝で全周も
しくはほぼ全周が包囲された台形状の光電変換部
を形成したのち、前記溝の外側側面にリンケイ酸
ガラス層を形成し、次いで、熱処理を施し前記リ
ンケイ酸ガラス層を溶融もしくは軟化流動させて
わん曲面を形成し、こののち、同わん曲面上に光
反射層を形成することを特徴とする受光素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150335A JPS5850784A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 受光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150335A JPS5850784A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 受光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850784A JPS5850784A (ja) | 1983-03-25 |
| JPS6244865B2 true JPS6244865B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=15494753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150335A Granted JPS5850784A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 受光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850784A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045908A (en) * | 1990-09-25 | 1991-09-03 | Motorola, Inc. | Vertically and laterally illuminated p-i-n photodiode |
| CN115274912B (zh) * | 2022-08-01 | 2024-01-30 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 高空间分辨率的x射线探测器单元、探测器及其制作方法 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56150335A patent/JPS5850784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850784A (ja) | 1983-03-25 |
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