DE4300842A1

DE4300842A1 - Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4300842A1
Application number: DE4300842A
Authority: DE
Inventors: Seiji Takahara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1993-10-28
Also published as: US5276349A; JPH05304280A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung mit einem eingebauten Photo sensor (im folgenden als "IC mit eingebautem Photosensor" be zeichnet) und bezieht sich insbesondere auf Techniken zur Ver besserung der elektrischen Eigenschaften des IC mit einge bautem Photosensor.

Ein IC für ein Compactdisk-(CD)-Abspielgerät zur Erfassung ei nes Lichtsignales arbeitet mit einem Analogsignal mit einer Frequenz von etwa 5 MHz. Kürzlich ergab sich jedoch ein Bedarf für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales mit einer größeren Frequenz von 20 MHz, insbesondere in einem IC für ein Laserdisk-Gerät. Als Folge hiervon ist es notwendig, die Fre quenzcharakteristik eines IC mit einem eingebauten Photosensor im Hinblick auf ein hochfrequentes Signal zu verbessern. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird eine bislang verwendete IC-Vorrich tung mit einem eingebauten Photosensor erläutert. Die Fig. 8 stellt eine Draufsicht eines Chips eines IC mit einem einge bauten Photosensor dar, der in einem IC für ein optisches Auf nahmeelement eines Compactdisk-Aufzeichnungsgerätes oder dgl. verwendet ist.

In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Licht abschirm-Aluminiumfilm, die Bezugsziffer 2 bezeichnet eine Kontaktstelle ("pad") zum Verbinden einer Drahtverbindung, und die Bezugsziffern 3 und 4 bezeichnen Photosensoren zur Er fassung von Licht. Bei dieser IC-Vorrichtung mit eingebautem Photosensor ist der gesamte Chip mit Ausnahme der Photosen soren 3, 4 zur Erfassung von Licht und der Kontaktstelle 2 aufgrund des Lichtabschirm-Aluminiumfilmes 1 von Licht abge schirmt, um einen fehlerhaften Betrieb einer Schaltung auf grund eines einfallenden Lichtstrahles zu verhindern.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 ein Auszug eines Teiles einer integrierten Schaltung zur Verarbeitung eines durch den Photosensor 3 erfaßten Lichtsignales bei der IC-Vor richtung mit eingebautem Photosensor gemäß Fig. 8 beschrieben. Fig. 9 stellt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Struktur einer integrierten Schaltung zur Verarbeitung eines durch einen Photosensor erfaßten Signales dar. In der Figur be zeichnet die Bezugsziffer 5 eine Verdrahtung, deren ein Ende mit einem Ausgangsende des Photosensors 3 zum Übertragen eines durch den Photosensor 3 erfaßten Signales verbunden ist, die Bezugsziffer 6 bezeichnet einen Kondensator, der mit dem ande ren Ende der Verdrahtung 5 verbunden ist, wobei hieran ein durch den Photosensor 3 erfaßtes Signal angelegt ist, die Be zugsziffer 7 bezeichnet eine Strom-Spannungswandlerschaltung, deren Eingangsende mit der Verdrahtung 5 verbunden ist, zum Umwandeln eines durch den Photosensor 3 erfaßten Signales in eine Spannung, die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Verdrahtung zum Übertragen eines über den Kondensator hindurchgehenden Signales, die Bezugsziffer 9 bezeichnet einen Hochfrequenzver stärker zum Verarbeiten eines durch den Photosensor 3 erfaßten Hochfrequenzsignales, die Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Verdrahtung zum Übertragen eines Signales von dem Photosensor 4, und B1 bis B8 bezeichnen Signalverarbeitungsblöcke für die Verarbeitung eines Ausgangssignales aus den Photosensoren 3, 4. B1 bis B4 bezeichnen Blöcke zur Erfassung eines aus dem Photosensors 3 ausgegebenen Signales, B5 bezeichnet einen Hochpaßfilter, der lediglich hochfrequente Signale von den durch den Photosensor 3 erfaßten Signalen durchläßt. B6 be zeichnet einen Block zur Verarbeitung eines hochfrequenten Si gnales, und B7 und B8 bezeichnen Blöcke für die Erfassung, falls der Photosensor 4 Licht nachweist. Dementsprechend wird ein aus dem Photosensor ausgegebenes hochfrequentes Signal in den Hochfrequenzverstärker 9 eingegeben, nachdem es durch die Verdrahtung 5, den Kondensator 6 und die Verdrahtung 8 ge laufen ist.

Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Photosensors 3 und dessen Umgebung. In Fig. 10 bezeichnet die Bezugsziffer 11 eine Kontaktstelle ("pad") zum Verbinden des Photosensors 3 und der Verdrahtung 5. Die Fig. 11 stellt eine entlang der Linien C-C aus Fig. 10 in Richtung der Pfeile genommene perspektivische Ansicht dar. In Fig. 11 bezeichnet die Bezugs ziffer 1 einen leitenden Lichtabschirmfilm, die Bezugsziffer 15 bezeichnet einen Schichtisolierfilm, und k1 bezeichnet einen Randbereich der Verdrahtung 5. Die weiteren identischen Bezugsziffern aus Fig. 8 bezeichnen dieselben oder ent sprechende Teile aus Fig. 8. Wie in der Figur dargestellt ist, wird zwischen der Verdrahtung 5 und dem Aluminium-Lichtab schirmfilm 1 in dem Bereich k1 eine parasitäre Kapazität er zeugt.

Im allgemeinen kann ein überlappender Abschnitt von leitenden Schichten, wie beispielsweise der Lichtabschirmfilm 1 und die Verdrahtung 5 mit dem dazwischen angeordneten Schichtisolier film 15 gemäß Fig. 12 als äquivalent zu einem parallelen Plattenkondensator angesehen werden, der aus zwei parallelen leitenden Platten 20 besteht, wie es in Fig. 13 dargestellt ist. Unter der Annahme, daß das Symbol C die Kapazität dieses Kondensators darstellt, das Symbol ε_r die relative Dielektrizitätskonstante einer Substanz zwischen den beiden flachen Platten 20 darstellt, das Symbol d den Abstand zwi schen den beiden flachen Platten 20 darstellt, das Symbol S die Fläche der flachen Platte 20 und das Symbol 60 die Dielektrizitätskonstante von Vakuum darstellt, gilt die folgende Gleichung:

C = ε₀·ε_r·S/d (1).

Wenn dementsprechend die Fläche der parasitären Kapazität durch die Verwendung eines entsprechend großen Kondensators, einer langen Verdrahtung oder dgl. entsprechend vergrößert wird, steigt der Wert der parasitären Kapazität an, so daß der Einfluß stärker wird.

Im folgenden zeigt Fig. 14 eine schematische Schnittansicht eines auf einem Substrat gebildeten Kondensators. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 21 eine Aluminiumelektrode, die Bezugsziffer 22 bezeichnet eine Halbleiterdiffusions schicht vom N-Typ, die Bezugsziffer 23 bezeichnet eine Halbleiterdiffusionsschicht vom P-Typ, die Bezugsziffer 24 be zeichnet einen Nitridfilm, die Bezugsziffer 25 bezeichnet eine epitaktische Wachstumsschicht, und die weiteren identischen Bezugsziffern gemäß Fig. 11 bezeichnen dieselben oder entspre chende Teile aus Fig. 11. Bei einem Bereich k2, bei dem die Aluminiumelektrode 21 und der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 einander gegenüberstehen, wird eine parasitäre Kapazität ent sprechend einem Kondensator ausgebildet.

Aufgrund der wie vorstehend ausgebildeten Struktur bei der vorstehend erläuterten integrierten Halbleiterschaltungsvor richtung erzeugt der den gesamten Chip abdeckende Lichtab schirm-Aluminiumfilm 1 eine parasitäre Kapazität zwischen dem Film und einem darunterliegenden Element, wie beispielsweise eine Verdrahtung oder ein Kondensator, wie es in Fig. 2 darge stellt ist. Da insbesondere der in dem IC gebildete Hochfrequenzverstärker 9 ein Verstärker für ein durch den Photosensor 3 erfaßtes Lichtsignal darstellt, und die Ein gangsimpedanz des Hochfrequenzverstärkers 9 eine hohe Impedanz darstellt, besteht der Nachteil, daß die Schaltungs charakteristik, wie beispielsweise die Frequenzcharakteristik oder dgl. erheblich durch die parasitäre Kapazität in einer mit einem Eingangsende des Hochfrequenzverstärkers 9 ver bundenen Leitung verschlechtert sind.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche für die Verarbeitung eines Hochfrequenzsignales angepaßt ist, und bei der eine parasitäre Kapazität als Ursache für die Verschlechterung der Hochfre quenzeigenschaften der Vorrichtung verringert ist, ohne neue Elemente hinzuzufügen oder einen komplizierten Prozeß vor zusehen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale gemäß der Ansprüche 1, 3, 9, 14, 18.

Entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung weist eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auf: ein Substrat; einen auf dem Substrat gebildeten Photosen sor (bzw. Photodetektor); einen auf dem Substrat gebildeten integrierten Schaltkreis mit einem Schaltungsbereich zur Verarbeitung eines hochfrequenten Signales, für die Verarbei tung eines von dem Photosensor ausgegebenen Signales; eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle für die Verbindung der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal in die oder aus der integrierten Schaltung eingegeben oder aus gegeben werden kann; und einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme eines Abschnittes des Schaltungsbe reiches, der ein hochfrequentes Signal verarbeitet, und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle ge bildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

Der leitende Lichtabschirmfilm entsprechend der ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Schaltungsbereiches für die Verarbeitung eines Hochfrequenzsignales und des Bereiches, bei dem der Photo sensor und die Kontaktstelle gebildet sind, ausgebildet. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann ausreichend verhindern, daß Licht in den gesamten Bereich mit Ausnahme des Bereichs, auf die der leitende Lichtabschirmfilm nicht gebildet ist, eindringt. Da zusätzlich der leitende Lichtabschirmfilm nicht auf zumindest einem Abschnitt des Schaltungsbereiches für die Verarbeitung eines Hochfrequenzsignales gebildet ist, kann die Erzeugung einer parasitären Kapazität zwischen dem Schaltungsbereich für die Verarbeitung eines Hochfrequenzsignales und dem leitenden Lichtabschirmfilm verringert werden.

Somit weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine auf einem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Schaltungsbereich auf, der ein hochfrequentes Signal verarbeitet, zum Verarbeiten eines aus einem Photosensor aus gegebenen Signales, und weist einen auf der gesamten Ober fläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Schaltungsbereiches für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm auf. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann einen fehlerhaften Betrieb aufgrund eines Lichteinfalles verhindern. Zusätzlich kann die parasitäre Kapazität in dem Bereich, in dem ein hochfrequentes Signal verarbeitet wird, dadurch verhindert werden, daß die leitende Lichtabschirmung zumindest auf einem Abschnitt des Bereiches, bei dem ein hochfrequentes Signal verarbeitet wird, oder ein Photosensor oder eine Kontaktstelle gebildet ist, nicht gebildet ist; dadurch kann die Hochfrequenzcharakteri stik der integrierten Halbleiterschaltung verbessert werden, ohne die Struktur oder den Herstellungsprozeß zu verkom plizieren.

Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auf: ein Substrat; einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor; eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung, welche eine Verdrahtung aufweist, die ein von dem Photosensor ausgegebenes hochfrequentes Signal überträgt, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegebenen Signales; eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Verbinden der integrierten Schal tung nach außen derart, daß ein Signal in die oder aus der integrierten Schaltung eingegeben oder ausgegeben werden kann; und einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Aus nahme zumindest eines Abschnittes der Verdrahtung und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle ge bildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

Der leitende Lichtabschirmfilm entsprechend der zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt der Verdrahtung für die Übertragung eines hochfre quenten Signales, das von dem Photosensor ausgegeben ist, und des Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildet. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann auf wirk same Weise verhindern, daß Licht in den gesamten Bereich ein fällt, mit Ausnahme eines Bereiches, auf dem der leitende Lichtabschirmfilm nicht gebildet ist. Da zusätzlich der leitende Lichtabschirmfilm nicht auf zumindest einem Abschnitt der Verdrahtung für die Übertragung des hochfrequenten Signa les gebildet ist, kann die Erzeugung einer parasitären Kapazi tät zwischen der Verdrahtung zur Übertragung eines hochfre quenten Signales und dem leitenden Lichtabschirmfilm ver ringert werden.

Somit weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er findung eine auf einem Substrat gebildete integrierte Schal tung mit einer Verdrahtung zur Übertragung eines hochfre quenten Signales auf, zur Verarbeitung eines aus einem Photo sensor ausgegebenen Signales, und weist einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt der Verdrahtung und eines Bereichs, auf dem der Photo sensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leiten den Lichtabschirmfilm auf. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm ermöglicht es, einen fehlerhaften Betrieb aufgrund eines Lichteinfalles zu verhindern. Desweiteren kann die parasitäre Kapazität in dem Bereich, bei dem ein hochfrequentes Signal verarbeitet ist, dadurch verringert werden, daß die leitende Lichtabschirmung auf zumindest einem Abschnitt der Verdrahtung für die Über tragung eines hochfrequenten Signales nicht gebildet ist; hierdurch können die Hochfrequenzeigenschaften der in tegrierten Halbleiterschaltung verbessert werden, ahne die Struktur oder das Herstellungsverfahren zu verkomplizieren.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auf: ein Substrat; einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor; eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Kondensator, an welchen ein hochfrequentes Signal angelegt ist, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegebenen Signales; eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Verbinden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal in die oder aus der integrierten Schaltung einge geben oder ausgegeben werden kann; einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Kondensators und einem Bereich, auf dem der Photo sensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leiten den Lichtabschirmfilm.

Der leitende Lichtabschirmfilm entsprechend der dritten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Kondensators gebildet, bei dem ein hochfrequentes Signal angelegt ist, und des Bereiches, auf dem der Photosen sor und die Kontaktstelle gebildet sind. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann auf wirksame Art und Weise verhindern, daß Licht in den gesamten Bereich eindringt, mit Ausnahme des Bereiches, bei dem der leitende Lichtabschirmfilm nicht gebildet ist. Da zusätzlich der leitende Lichtabschirmfilm nicht auf zumindest einem Abschnitt des Kondensators gebildet ist, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist, kann die Erzeugung einer parasitären Kapazität zwischen einer Kondensatorelektrode und dem leitenden Lichtabschirmfilm verringert werden.

Somit weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine auf einem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Kondensator auf, an den ein hochfrequentes Signal an gelegt ist, zum Verarbeiten eines aus einem Photosensor aus gegebenen Signales, und weist einen auf der gesamten Ober fläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Kondensators und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm auf. Der auf der gesamten Ober fläche des Substrates gebildete leitenden Lichtabschirmfilm kann einen fehlerhaften Betrieb aufgrund eines Lichteinfalles verhindern. Desweiteren kann die parasitäre Kapazität der Kon densatorelektrode, an welche ein hochfrequentes Signal ange legt ist, dadurch verringert werden, daß die leitende Lichtab schirmung nicht auf zumindest einem Abschnitt des Kondensators gebildet ist, an den das hochfrequentes Signal angelegt ist; dadurch kann wirksam bewirkt werden, daß die Hochfrequenz eigenschaften einer integrierten Halbleiterschaltung ver bessert werden, ohne die Struktur oder das Her stellungsverfahren zu verkomplizieren.

Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auf: ein Substrat; einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor; eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Widerstand, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegeben Signales; eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Verbinden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal in die oder aus der integrierten Schaltung eingegeben oder ausgegeben werden kann; und einen auf der gesamte Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Abschnitt des Widerstandes und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet ist, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

Der leitende Lichtabschirmfilm entsprechend der vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Widerstandes gebildet, bei dem ein hochfrequentes Signal angelegt ist, und des Bereiches, auf dem der Photosen sor und die Kontaktstelle gebildet sind. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann auf wirksame Weise verhindern, daß Licht in den gesamten Bereich einfällt, mit Ausnahme eines Bereiches, auf dem der leitende Lichtabschirmfilm nicht gebildet ist. Da desweiteren der leitende Lichtabschirmfilm nicht auf zumindest einem Ab schnitt des Widerstandes, an den ein hochfrequentes Signal an gelegt ist, gebildet ist, kann die Erzeugung einer parasitären Kapazität zwischen einem Widerstand und dem leitenden Lichtab schirmfilm verringert werden.

Somit weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung entsprechend der vierten Ausführungsform der vorliegenden Er findung eine auf einem Substrat gebildete integrierte Schal tung auf, mit einem Widerstand, an den ein hochfrequentes Si gnal angelegt ist, zur Verarbeitung eines aus einem Photo sensor ausgegebenen Signales, und weist einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Widerstandes und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm auf. Der auf der gesamten Ober fläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann einen fehlerhaften Betrieb aufgrund eines Lichteinfalles verhindern. Zusätzlich kann die parasitäre Kapazität in dem Widerstand, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist, da durch verringert werden, daß die leitende Lichtabschirmung zu mindest auf einem Abschnitt des Widerstandes, an den das hoch frequente Signal angelegt ist, nicht gebildet ist; auf diese Weise kann wirksam die Hochfrequenzcharakteristik einer inte grierten Halbleiterschaltung verbessert werden, ohne die Struktur und das Herstellungsverfahren zu verkomplizieren.

Bei einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auf: ein Substrat; einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor; eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Transistor, der ein hochfrequentes Signal verarbeitet, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegebenen Si gnales; eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Ver binden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal in die oder aus der integrierten Schaltung eingegeben oder ausgegeben werden kann; und einen auf der gesamten Ober fläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Transistors und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet ist, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

Der leitende Lichtabschirmfilm entsprechend der fünften Aus führungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Transistors gebildet, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist, und des Bereiches, auf dem der Photosen sor und die Kontaktstelle gebildet sind. Der auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann auf wirksame Weise verhindern, daß Licht in den gesamten Bereich, mit Ausnahme des Bereiches, auf dem der leitende Lichtabschirmfilm nicht gebildet ist, einfällt. Da desweiteren der leitende Lichtabschirmfilm nicht auf zumindest einem Ab schnitt des Transistors, an den ein hochfrequentes Signal an gelegt ist, gebildet ist, kann die Erzeugung einer parasitären Kapazität zwischen einer Transistorelektrode und dem leitenden Lichtabschirmfilm verringert werden.

Somit weist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung entsprechend der fünften Ausführungsform der vorliegenden Er findung eine auf einem Substrat gebildete integrierte Schal tung mit einem Transistor zur Verarbeitung eines hochfre quenten Signales auf, zur Verarbeitung eines aus einem Photo sensor ausgegebenen Signales, und weist einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Ab schnitt des Transistors und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm auf. Der auf der gesamten Ober fläche des Substrates gebildete leitende Lichtabschirmfilm kann einen fehlerhaften Betrieb aufgrund eines Lichteinfalles verhindern. Desweiteren kann die parasitäre Kapazität des Transistors für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales dadurch verringert werden, daß die leitende Lichtabschirmung auf zumindest einem Abschnitt des Transistors zur Verarbeitung eines hochfrequenten Signales nicht gebildet ist; dadurch kann die Hochfrequenzcharakteristik einer integrierten Halbleiter schaltung verbessert werden, ohne die Struktur oder das Herstellungsverfahren zu verkomplizieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Struktur einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung mit einem einge bauten Photosensor entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht zur Darstellung der Photosensoren und deren Umgebung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine entlang dem Schnitt A-A aus Fig. 2 genommene perspektivische Ansicht;

Fig. 4 eine Draufsicht eines Kondensators einer inte grierten Halbleiterschaltungsvorrichtung ent sprechend einem zweiten bevorzugten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine entlang der Linien B-B aus Fig. 4 in Blick richtung der Pfeile genommene Schnittansicht;

Fig. 6 eine Draufsicht eines eindiffundierten Widerstandes einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung entsprechend einem dritten bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Draufsicht eines Transistors einer integrier ten Halbleiterschaltungsvorrichtung entsprechend einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Draufsicht einer integrierten Halbleiter schaltungsvorrichtung mit einem eingebauten Photo sensor;

Fig. 9 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Struktur der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine Draufsicht zur Darstellung der Photosensoren und deren Umgebungen aus Fig. 8;

Fig. 11 eine entlang des Schnittes C-C aus Fig. 10 ge nommene perspektivische Ansicht;

Fig. 12 eine Darstellung der zwischen einem Lichtabschirm- Aluminiumfilm und einer Verdrahtung erzeugten parasitären Kapazität;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Parallelplatten kondensators zur Darstellung der zwischen einem Lichtabschirm-Aluminiumfilm und einer Verdrahtung erzeugten parasitären Kapazität; und

Fig. 14 eine Schnittansicht eines Kondensators der inte grierten Halbleiterschaltungsvorrichtung.

Im folgenden wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung anhand von Fig. 1 be schrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer integrierten Halbleiter schaltungsvorrichtung entsprechend einem erstem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 be zeichnen identischen Bezugsziffern aus Fig. 9 dieselben oder entsprechende Elemente aus Fig. 9. Die in Fig. 1 dargestellte Halbleiterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung unter scheidet sich von der eingangs beschriebenen integrierten Halbleiterschaltung darin, daß zumindest ein Abschnitt eines Lichtabschirm-Aluminiumfilmes auf einer Verdrahtung 5, einem Kondensator 6 und einer Verdrahtung 8 in einem Bereich k0 ent fernt ist. Die durch den Photosensor 3 erfaßte Lichtinforma tion wird in elektrische Information umgewandelt, und die elektrische Information wird durch die Verdrahtung 5 an jeden der Signalverarbeitungsblöcke B1-B6 übertragen. Da das Ausgangssignal aus dem Photosensor 3 ein hochfrequentes Signal enthält, kann die Erzeugung dieses Signales durch parasitäre Kapazitäten erheblich beeinflußt sein. Daher ist der Lichtab schirm-Aluminiumfilm auf der Verdrahtung 5 entfernt. Der Lichtabschirm-Aluminiumfilm verbleibt jedoch auf einem Ab schnitt der Verdrahtung 5, bei dem der Lichtabschirm-Alu miniumfilm notwendig ist.

Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen den Bereich, bei dem der Lichtabschirm-Aluminiumfilm entfernt ist. Die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht des Photosensors 3 und dessen Um gebung. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 den Lichtab schirm-Aluminiumfilm, die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine An schlußstelle zum Verbinden des Photosensors 3 und der Verdrah tung 5, und die weiteren identischen Bezugsziffern aus Fig. 1 bezeichnen dieselben oder entsprechenden Teile aus Fig. 1. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Lichtabschirm-Aluminium film 1 nicht auf der Verdrahtung 5 gebildet. Fig. 3 zeigt in einer entlang des Schnittes A-A aus Fig. 2 genommenen perspek tivischen Ansicht eine in Richtung der Pfeile gesehene An sicht. Gemäß der Figur bezeichnen die Bezugsziffer 6 ein Sub strat, die Bezugsziffer 15 bezeichnet einen Schichtisolier film, und r3 bezeichnet einen Bereich, bei dem der Lichtab schirm-Aluminiumfilm entfernt ist. Im Vergleich zur Schnittan sicht der Verdrahtungen gemäß der in Fig. 11 dargestellten in tegrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung erkennt man ohne weiteres, daß die parasitäre Kapazität auf dem Bereich k3 der Fig. 3 nicht vorhanden ist, während sie auf dem Bereich k1 in Fig. 11 vorhanden ist.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen Nitridfilmkondensator ange wendet ist, an dem ein hochfrequentes Signal anliegt. Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht eine Struktur eines Nitridfilmkondensators. Fig. 5 stellt eine entlang der Linien B-B aus Fig. 4 genommene Schnittansicht dar, die in Richtung der Pfeile betrachtet wird. In dieser Figur bezeichnet die Be zugsziffer 1 einen Lichtabschirm-Aluminiumfilm, die Bezugs ziffer 5 bezeichnet eine Verdrahtung, die Bezugsziffer 15 be zeichnet einen Schichtisolierfilm, die Bezugsziffer 21 be zeichnet eine Aluminiumelektrode, die Bezugsziffer 22 bezeich net eine Halbleiterdiffusionsschicht vom N-Typ, die Bezugs ziffer 23 bezeichnet eine Halbleiterdiffusionsschicht vom P- Typ, die Bezugsziffer 24 bezeichnet einen Nitridfilm, die Be zugsziffer 25 bezeichnet eine epitaktische Wachstumsschicht, und r4 bezeichnet einen Bereich, bei dem der Lichtabschirm- Aluminiumfilm 1 auf der Aluminiumelektrode 21 entfernt ist. Zwischen der Aluminiumelektrode 21 und der Halbleiterdiffusionsschicht 22 vom N-Typ ist über dem Nitrid film 24 ein Kondensator ausgebildet. Im Vergleich zur Schnittansicht des Kondensators der in Fig. 14 gezeigten inte grierten Halbleiterschaltung erkennt man, daß die parasitäre Kapazität nicht in dem Bereich k4 aus Fig. 5 vorhanden ist, wohingegen diese in dem Bereich k2 in Fig. 14 vorhanden ist. Beispielsweise kann dieser Nitridfilmkondensator als ein Kon densator in einem IC verwendet sein, beispielsweise als der in Fig. 1 oder dergleichen gezeigte Kondensator 6.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird ein drittes bevorzugtes Aus führungsbeispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen eindiffundierten Widerstand angewendet ist, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist. Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht eine Struktur eines eindiffundierten Widerstandes. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Lichtab schirm-Aluminiumfilm, die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Ver drahtung, die Bezugsziffer 30 bezeichnet eine Kontaktstelle und die Bezugsziffer 31 bezeichnet einen diffundierten Widerstandsbereich. Wie es in dieser Figur dargestellt ist, ist der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 auf der Verdrahtung 5 und der Kontaktstelle 30, welche den diffundierten Widerstand 31 und die Verdrahtung 5 verbindet, entfernt. Somit wird durch Entfernen des Lichtabschirm-Aluminiumfilmes 1 die parasitäre Kapazität verringert. Beispielsweise kann dieser eindiffun dierter Widerstand als ein in dem Verarbeitungsblock B6 für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales der in Fig. 1 dargestellten IC vorgesehener Widerstand verwendet sein.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird ein viertes bevorzugtes Aus führungsbeispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Transistor für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales angewendet ist. Fig. 7 zeigt eine Draufsicht der Struktur des Transistors. In dieser Figur bezeichnet die Be zugsziffer 1 einen Lichtabschirm-Aluminiumfilm, die Bezugs ziffer 32 bezeichnet einen Halbleiterdiffusionsbereich vom N- Typ, die Bezugsziffer 33 bezeichnet einen Halbleiterdiffusionsbereich vom P-Typ, die Bezugsziffern 34 und 35 bezeichnen Halbleiterdiffusionsbereiche vom N⁺-Typ, und die Bezugsziffern 36 bis 38 bezeichnen Verdrahtungen, und die Bezugsziffern 39 bis 41 bezeichnen Kontaktstellen. Der in dieser Figur dargestellte Transistor stellt einen NPN-Bipolar transistor dar. Die Verdrahtung 36 befindet sich in Kontakt mit dem Halbleiterdiffusionsbereich 32 vom N-Typ, welcher einen Kollektorbereich über den Diffusionsbereich 34 vom N⁺- Typ bei der Kontaktstelle 39 darstellt. Der Diffusionsbereich 35 vom N⁺-Typ, welcher einen Emitterbereich darstellt, und die Verdrahtung 38 sind bei der Kontaktstelle 41 verbunden. Die Verdrahtung 37 und der Halbleiterdiffusionsbereich 33 vom P- Typ, welcher einen Basisbereich darstellt, sind bei der Kon taktstelle 40 verbunden. Da die Verdrahtung 37, die mit der Basis verbunden ist, eine hohe Eingangsimpedanz aufweist, er gibt sich ein erheblicher Einfluß auf eine parasitäre Kapazi tät, und demzufolge wird der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 nicht hierauf gebildet. Der Transistor verarbeitet desweiteren ein hochfrequentes Signal, so daß ein erheblicher Einfluß auf eine parasitäre Kapazität vorhanden sein kann, so daß demzu folge der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 entfernt ist. Somit kann durch Entfernen des Lichtabschirm-Aluminiumfilmes 1 die parasitäre Kapazität verringert werden. Beispielsweise kann dieser Transistor ein in dem Hochfrequenzverstärker 9 des Ver arbeitungsblockes B6 oder dergleichen für die Verarbeitung eines hochfrequenten Signales in dem in Fig. 1 dargestellten IC vorgesehener Transistor sein. Desweiteren kann im Hinblick auf den bei dem vorstehend beschriebenen vierten, bevorzugten Ausführungsbeispiel beispielhaft dargestellten NPN-Bipolar transistor auch ein PNP-Bipolartransistor oder andere Transi storen zur Erzielung eines ähnlichen Effektes verwendet sein. Während der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 nicht auf der Ver drahtung 38 entfernt ist, die mit der Emitterelektrode bei dem vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel verbunden ist, kann der Lichtabschirm-Aluminiumfilm 1 zur Erzielung einer ähnlichen Wirkung im Falle einer hohen parasitären Ka pazität entfernt sein, beispielsweise die Verdrahtung 38 mit einem Eingangsanschluß verbunden sein, der eine hohe Ein gangsimpedanz aufweist, und dgl. mehr.

Claims

1. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung, welche aufweist:
ein Substrat;
einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor;
einen auf dem Substrat gebildeten integrierten Schalt kreis mit einem Schaltungsbereich zur Verarbeitung eines hochfrequenten Signales, für die Verarbeitung eines von dem Photosensor ausgegebenen Signales;
eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle für die Verbindung der integrierten Schaltung nach außen der art, daß ein Signal von der integrierten Schaltung ein gegeben oder ausgegeben werden kann; und
einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme eines Abschnittes des Schaltungsbereiches, der ein hochfrequentes Signal verarbeitet, und eines Be reiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

2. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Lichtabschirmfilm einen Aluminiumfilm aufweist.

3. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung, welche aufweist:
ein Substrat;
einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor;
eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung, welche eine Verdrahtung aufweist, die ein von dem Photosensor ausgegebenes hochfrequentes Signal über trägt, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausge gebenen Signales;
eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Ver binden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal von der integrierten Schaltung einge geben oder ausgegeben werden kann; und
einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme zumindest eines Abschnittes der Verdrahtung und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

4. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Lichtabschirmfilm einen Aluminiumfilm aufweist.

5. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrahtung ein Ende aufweist zum Empfangen eines Ausgangssignales von dem Photosensor, und
die integrierte Schaltung desweiteren einen Hochfre quenzverstärker aufweist mit einem mit dem anderen Ende der Verdrahtung verbundenen Eingangs ende zum Verstärken des Ausgangssignales aus dem Photosensor.

6. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung desweiteren einen Kondensator aufweist, der in der Verdrahtung zum Filtern des Ausgangssignales aus dem Photosensor eingesetzt ist.

7. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrahtung eine Ende aufweist zum Empfangen eines Ausgangssignales aus dem Photosensor, und
die integrierte Schaltung desweiteren einen Kondensator mit einem mit dem anderen Ende der Verdrahtung ver bundenen Ende zum Filtern des Ausgangssignales aus dem Photosensor.

8. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Verdrahtung unmittelbar mit einem Ausgangsende des Photosensors verbunden ist.

9. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung, welche aufweist:
ein Substrat;
einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor;
eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Kondensator, an welchen ein hochfrequentes Signal angelegt ist, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegebenen Signales;
eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Ver binden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal von der integrierten Schaltung einge geben/ausgegeben werden kann;
einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Abschnitt des Kondensators und einem Bereich, auf dem der Photosensor und die Kon taktstelle gebildet sind, gebildeten leitenden Lichtab schirmfilm.

10. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Lichtabschirmfilm einen Aluminiumfilm aufweist.

11. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator aufweist:
eine auf dem Substrat gebildete erste leitende Schicht;
eine auf der ersten leitenden Schicht gebildete Iso lierschicht; und
eine auf der Isolierschicht gebildete zweite leitende Schicht.

12. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht eine Halbleiterschicht aufweist, in der eine Verunreinigung eindiffundiert ist.

13. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht eine Aluminiumschicht aufweist.

14. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung, welche aufweist:
ein Substrat;
einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor;
eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Widerstand, an den ein hochfrequentes Signal angelegt ist, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor ausgegebenen Signales;
eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Ver binden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal aus der integrierten Schaltung einge geben/ausgegeben werden kann; und
einen auf der gesamte Oberfläche des Substrates mit Ausnahme von zumindest einem Abschnitt des Widerstandes und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet ist, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

15. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Lichtabschirmfilm einen Aluminiumfilm aufweist.

16. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen eindiffundierten Widerstand aufweist.

17. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Widerstandes einen Kontaktanschluß des Widerstandes aufweist.

18. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung, welche aufweist:
ein Substrat;
einen auf dem Substrat gebildeten Photosensor;
eine auf dem Substrat gebildete integrierte Schaltung mit einem Transistor, der ein hochfrequentes Signal verarbeitet, zum Verarbeiten eines aus dem Photosensor aus gegebenen Signales;
eine auf dem Substrat gebildete Kontaktstelle zum Ver binden der integrierten Schaltung nach außen derart, daß ein Signal von der integrierten Schaltung einge geben/ausgegeben werden kann; und
einen auf der gesamten Oberfläche des Substrates mit Ausnähme von zumindest einem Abschnitt des Transistors und eines Bereiches, auf dem der Photosensor und die Kontaktstelle gebildet ist, gebildeten leitenden Lichtabschirmfilm.

19. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Lichtabschirmfilm einen Aluminiumfilm aufweist.

20. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung nach An spruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor einen Planartransistor aufweist.