JPS6328065A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6328065A
JPS6328065A JP61172008A JP17200886A JPS6328065A JP S6328065 A JPS6328065 A JP S6328065A JP 61172008 A JP61172008 A JP 61172008A JP 17200886 A JP17200886 A JP 17200886A JP S6328065 A JPS6328065 A JP S6328065A
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JP
Japan
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semiconductor device
semiconductor
zncdte
semiconductor substrate
single crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP61172008A
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Mototsugu Ogura
基次 小倉
Toshiya Yokogawa
俊哉 横川
Yasuhito Takahashi
康仁 高橋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • H01S5/3406—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation including strain compensation
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 異種材料を積層することにより構成された３次元デバイ
スに関するものである。
従来の技術 ＳｉのＶＬＳＩはより高速動作、より低消費電力かつよ
り低コストをめざしてデバイスの最小寸法が１μｍ以下
と極めて小さくなり、デバイス構造的にも製造方法的に
も限界に近づいてきている・トランジスタだけで構成す
るＶＬＳＩの場合はともかく、受光素子を含むＶＬＳＩ
の場合受光素子の性能を上げようとするならば、本質的
に面積を大きくする必要が生じ、それ故ＭＯ３トランジ
スタと受光素子との集積化にはＭＯ３トランジスタの回
路の上に受光素子（光検出器）を積層して構成する方法
が有利である。
と、より高感度化やダイナミックレンジの向上をめざす
ためにＣＣＤ走査回路やＭＯ３）ランジスタ走査回路上
にＺ　ｎ　Ｓ　ｅ　／　ＺｎＣｄＴｅからなるニュービ
コン膜やアモルファスＳｉ　膜を形成した研究が活発に
行なわれている。
Ｚｎ５ｅとＺｎＣｄＴｅはいずれもＭＯ（モリブデン）
電極形成後、真空蒸着法により形成されている。この場
合、Ｚｎ５ｅやＺｎＣｄＴｅは多結晶であり、霜柱のよ
うなスカスカの結晶であり、段差に弱く、又Ｓｉの製造
プロセス（洗浄、エッチ／グ、ダイシング等）とのマツ
チングが極めて悪く、積層構造がもたらす本来のメリッ
トは必ずしも生かさｎず、実用化という観点からはコス
ト高になる傾向にあった。
発明が解決しようとする問題点 たとえばニューピコン膜付ＣＣＤイメージセンサにおい
て考えるならば、真空蒸着法で形成したＺｎ５ｅやＺｎ
ＣｄＴｅ　が　Ｓｉ製造プロセスに適合しないこと、必
ずしも高感度ではないこと等があげられる。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明の技術的手段は５ｉ
ＶＬＳＩの上面にある金属電極やＳｉＯ２膜上に、例え
ば有機金属気相成長法により…−■族半導体であるＺｎ
ＴｅとｃｄＴｏの歪超格子層を形成し、しかる後にＺｎ
５ｅ　、！：　ＺｎＣｄＴｅの単結晶のへテロ接合を形
成した積層構造にすることにある。
作　　用 本発明の作用は以下のように説明できる。本発明は有機
金属気相成長法（以下ＭＯＶＰＥ法）により、まずたと
えばＺｎＴｅ　とＣｃｉＴｅの歪超格子を形成して単結
晶エビ成長の下地を形成し、その上にｐ型ＺｎＣｄＴｅ
とｎ型Ｚｎ５ｅの単結晶薄膜からなるヘテロ接合を形成
する。この構造においてはＺｎＣｃｌＴｅとＺｎ５ｅは
いずれも単結晶であり、霜柱的ではないため、水や有機
洗浄などにも問題はなく、又ホトレジストの除去にも残
渣がなく、プロセスがかなり簡単になる。又単結晶エビ
膜も極めてよくなり、特性面でも従来の２倍以上は得ら
れる。
本発明の実施ゞを図を用いて説明する。第１図は積層型
ＣＣＤイメージセンサの一部断面の概略を示す。
ｐ型Ｓｉ基板１上に埋込み型ＣＣＤ走査回路２が形成さ
れている。３はゲートであり、信号蓄積層４内の信号を
ＣＣＤ走査回路２へはき出すためのものである。尚、Ｃ
ＣＤ走査回路２及びゲート３用の、！Ｊｌ動電極電極で
は省略している。５は層間絶縁膜としての８１０２であ
り、Ｍｏ電極６と信号蓄積層４はコンタクト穴７を介し
て接続している。
従来はこのＳｉＯ２５上の指定領域にＭｏ電極６がバタ
ーニングされており、この上に真空蒸着法でＺｎ５ｅと
ＺｎＣｄＴｓをデポしていた。本発明ではＭＯＶＰＥ法
により、まずＺｎＴｅとＣｄＴｅの１００人程鹿の１０
ｐａｉｒｓの歪超格子８を形成する。形成条件は例えば
成長温度３５０°Ｃ２成長圧力１００Ｔｏｒｒ、キャリ
アガスＨ２４１／ｍｍとし、供給する有機金属としては
ＤＭＺ、ＤＭＳｅ　、ＤＭ０４などである。
ＳｉＯ２や金属の上にも良好な歪超格子８が形成するこ
とがＭＯＶ　Ｐ　Ｈによれば容易に形成することができ
、単結晶エビ膜の下地が形成できた後、単結晶ＺｎＣｄ
Ｔｅ　９及びＺｎ５ｅ１０を連続エピタキシャル成長す
る。最後に電圧印加端子として可視光に透明なＴｉ○２
１１を別の真空蒸着法などで形成する。
実施例によると、光電変換膜としてのＺｎ５ｅ／ＺｎＣ
ｄＴｅヘテロ接合膜は従来と異なり単結晶エピタキシャ
ル膜で形成されているため、良好な光検出機能を有して
いる。又表面は当然鏡面であるので、水洗や有機洗浄に
対しても十分きれがよく、Ｓ１洗浄プロセスが容易で適
用できる。
本実施例においてはＳｉ基板上に形成されたＣＣＤ集積
集積上路上ｎＴｅ／ＣｄＴｅ歪超格子構造について述べ
たが、目的が異なるならば歪超格子の材質は問わない。
また下地の絶縁体の種類や金属体の種類や段差の形状等
によって歪超格子の層厚やｐａｉｎの数も変化させ最適
な条件にもっていくことは言うまでもがい。下地はＳｉ
だけでなくＧａＡｓ−？ＩｎＰなどの■−■化合物半導
体でもよい。
いずれにしても■−■のプロセスは６００〜９００’Ｃ
，Ｓｉ　プロセスは９０ｏ〜１１５０°Ｃ程度ノ温度範
囲であるため、あらかじめ形成されたＳｉ回路やＩＩＩ
−Ｖ回路は、この上に積層する■−■歪超格子等の形成
のだめの熱プロセスの影響はほとんどないことが三次元
デバイス作製上の大きなメリットである。
発明の効果 以上のように本発明は、５ｉＶＬＳＩ　等の上部に良好
な特性を有する■−■族半導体デバイスが積層構造とし
て形成されていること、１１−Ｍ族半導体の表面は鏡面
であるため、Ｓｉプロセスとの接合もよく、異種材料を
積層した３次元デバイスの発展に大きく寄与できるもの
である。
ある。
１・・・・・・Ｓｉ基板、６・・・・・・５１０２．６
・・・・・・Ｍｏ電極、８・・・・・・歪超格子。
代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／Ｓ
ｉ□又 手続補正書 昭和／／年／り月／２日

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体基板の一主面上に形成された絶縁体や金属
    体を含む面上に２種類以上のII−VI族半導体からなる歪
    超格子層が積層されていることを特徴とする半導体装置
    。
  2. （２）半導体基板上には集積回路が形成されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体装置
    。
  3. （３）半導体基板上には発光素子や受光素子が形成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    半導体装置。
  4. （４）絶縁体はＳｉＯ＿２やあるいはＳｉ＿３Ｎ＿４で
    あり、又金属体はＭｏやＷなどで形成された配線パター
    ンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の半導体装置。
  5. （５）集積回路は主としてＣＣＤで構成されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の半導体装置
    。
  6. （６）集積回路は主としてＭＯＳトランジスタで構成さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
    の半導体装置。
  7. （７）半導体基板はＳｉであることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  8. （８）歪超格子層を含むII−VI族半導体層は光検出機能
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の半導体装置。
  9. （９）歪超格子層を含むII−VI族半導体層は有機金属気
    相成長法で形成することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の半導体装置。
JP61172008A 1986-07-22 1986-07-22 半導体装置 Pending JPS6328065A (ja)

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US07/076,549 US4866489A (en) 1986-07-22 1987-07-22 Semiconductor device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067194A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Fujifilm Corp 有機光電変換素子、および積層型光電変換素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067194A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Fujifilm Corp 有機光電変換素子、および積層型光電変換素子

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