DE69524684T2

DE69524684T2 - Photosensor und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69524684T2
Application number: DE69524684T
Authority: DE
Inventors: Shinji Takakura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2015-06-24
Also published as: DE69524684D1; EP0694974A2; EP0694974A3; SG63728A1; US5825071A; SG52152A1; US5858810A; KR100385306B1; US6097074A; KR960002909A; EP0694974B1; JPH0818093A; US5898209A; MY117089A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lichtempfindliche Halbleitervorrichtung und eine Halbleitervorrichtung, die das Optimum für die Anwendung in einem optischen Abtaster beispielsweise einer optischen Plattenvorrichtung sind, sowie auf ein Verfahren zur Bildung derartiger Vorrichtungen.

Beschreibung der verwandten Technik

Ein Fotosensor wird generell als optischer Abtaster einer optischen Plattenvorrichtung, wie einer Kompaktplatten- bzw. Kompaktdiskvorrichtung und einer Miniplatten- bzw. Minidiskvorrichtung verwendet. Darüber hinaus haben in der modernen Technologie ein lichtempfindliches Element, wie eine Fotodiode, und ein Halbleiterelement zur Integration in einem Chip geführt. Im Falle der Verwendung eines diskreten lichtempfindlichen Elements sind Verdrahtungen erforderlich für die Verbindung eines derartigen lichtempfindlichen Elements mit einer Fotodetektorschaltung. Derartige Verdrahtungen werden jedoch leicht durch äußere Störungen von der Spannungsversorgung her, durch elektrische Geräte, wie Fernsehempfänger, etc. und durch elektronische Vorrichtungen beeinflußt. Da ein sehr kleiner Strom durch das lichtempfindliche Element fließt, erhält ein Signal von dem lichtempfindlichen Element einen großen Einfluß von externen Störungen. Die Integration des lichtempfindlichen Elements und des Halbleiterelements in einem Chip ermöglicht, die Größe eines optischen Abtasters zu verringern, und sie steigert die Zulässigkeit äußerer Störungen.
Ein lichtempfindliches Halbleiterelement, das für einen optischen Abtaster einer kompakten Plattenvorrichtung (nachstehend zuweilen als lichtempfindliches Halbleiterelement für eine Kompaktplattenvorrichtung bezeichnet) zu verwenden ist, besteht generell aus sechs lichtempfindlichen Bereichen A, B, C, D, E und F, wie dies in der schematischen Darstellung der Fig. 1A gezeigt ist. Vier lichtempfindliche Bereiche A, B, C und D sind zur Ermittelung eines Fokussierungsfehlersignals und eines digitalen Signals vorgesehen. Unterdessen sind die lichtempfindlichen Bereiche E und F zur Ermittlung eines Spur- bzw. Nachlauffehlersignals vorgesehen. Die für die lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D erforderlichen Charakteristiken und jene, die für die lichtempfindlichen Bereiche E und F erforderlich sind, sind unterschiedlich. Dies heißt, dass die ausgezeichnete Frequenzcharakteristik für die lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D erforderlich ist, um ein digitales Signal zu ermitteln. Unterdessen ist eine derartige Frequenzcharakteristik für die lichtempfindlichen Bereiche E und F nicht so sehr wichtig, da diese lichtempfindlichen Bereiche das Spur- bzw. Nachlauffehlersignal von verhältnismäßig niedriger Frequenz ermitteln. Vielmehr ist für die lichtempfindlichen Bereiche E und F die ausgezeichnete foto- bzw. lichtelektrische Umwandlungscharakteristik erforderlich, da diese Bereiche mit dem Licht bestrahlt werden, welches eine verhältnismäßig geringe Intensität aufweist.
Ein lichtempfindliches Halbleiterelement, das für einen optischen Abtaster einer Miniplattenvorrichtung (nachstehend wird dieses zuweilen als lichtempfindliches Halbleiterelement für eine Miniplattenvorrichtung bezeichnet) verwendet wird, besteht generell aus acht lichtempfindlichen Bereichen A, B, C, D, E, F, G und H, wie dies in der schematischen Darstellung der Fig. 1B gezeigt ist. Im Unterschied zu dem lichtempfindlichen Halbleiterelement für eine Kompaktplatte sind die vier lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D in dem lichtempfindlichen Halbleiterelement für die Miniplattenvorrichtung zur Ermittlung eines Fokussierungsfehlersignals vorgesehen. Die lichtempfindlichen Bereiche E und F sind zur Ermittlung eines Spur- bzw. Nachlauffehlersignals vorgesehen. Überdies sind die lichtempfindlichen Bereiche G und H zur Ermittlung eines digitalen Signals vorgesehen. Für die lichtempfindlichen Bereiche E und F ist eine ausgezeichnete lichtelektrische Umwandlungscharakteristik erforderlich, da diese Bereiche mit dem Lichtstrahl bestrahlt werden, der eine verhältnismäßig geringe Intensität aufweist. Unterdessen ist für die lichtempfindlichen Bereiche G und H eine ausgezeichnete Frequenzcharakteristik erforderlich, um ein digitales Signal zu ermitteln. Eine höhere lichtelektrische Umwandlungscharakteristik und Frequenzcharakteristik sind indessen für die lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D nicht erforderlich, da diese Bereiche mit dem Lichtstrahl bestrahlt werden, der eine höhere Intensität aufweist, und da das Fokussierungsfehlersignal eine verhältnismäßig niedrigere Frequenz aufweist.
Wie oben erläutert, sind unterschiedliche Charakteristiken für entsprechende lichtempfindliche Bereiche des lichtempfindlichen Halbleiterelements erforderlich, das für einen optischen Abtaster einer optischen Plattenvorrichtung verwendet wird. Da die lichtelektrische Umwandlungscharakteristik und die Frequenzcharakteristik jedoch in einschränkender Beziehung stehen, wird dann, wenn beispielsweise die lichtelektrische Umwandlungscharakteristik gesteigert wird, die Frequenzcharakteristik gesenkt. Deshalb wird ein lichtempfindliches Halbleiterelement hauptsächlich mit verbesserter lichtelektrischer Umwandlungscharakteristik für den optischen Abtaster verwendet.
Wenn ein lichtempfindliches Element und ein Halbleiterelement in einem Chip integriert werden bzw. sind, entsteht ferner ein Problem, dass ein derartiges lichtempfindliches Element in seiner Charakteristik beschränkt ist im Vergleich zu einem diskreten lichtempfindlichen Element. Da eine höhere Leistung für das Halbleiterelement erforderlich ist, muß nämlich ein lichtempfindliches Element nahezu ohne Änderung des Herstellprozesses der konventionellen integrierten Halbleiterschaltung gebildet werden. Deshalb ist es schwierig, für ein lichtempfindliches Element die bestimmte Charakteristik zur Verfügung zu stellen und zu verbessern. In einem derartigen Falle kann eine Verbesserung in den Charakteristiken eines lichtempfindlichen Elements dadurch realisiert werden, dass ein eigentlicher Herstellprozess für die Bildung des lichtempfindlichen Elements hinzugefügt wird. Eine derartige Hinzufügung eines Herstellprozesses führt jedoch zu einem Anstieg der Herstellungskosten.
Ein lichtempfindliches Halbleiterelement mit ersten und zweiten lichtempfindlichen Bereichen ist beispielsweise aus dem Patent-Abstract von Japan, Vol. 12, Nr. 369 (E-665), 4. Oktober 1988 und aus JP-A-63 122 267 bekannt.
Es ist außerdem aus dem Patentdokument US-A-4 837 429 ein Fotodetektor für die Verwendung in Verbindung mit einem optischen Aufzeichnungsträger bekannt, wobei der betreffende Fotodetektor eine Mittelfläche für die Aufnahme des von dem Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtes aufweist. Die Oberfläche ist durch eine Anzahl von lichtempfindlichen Elementen gebildet, die durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind und die durch einen nichtreflektierenden transparenten Film überzogen sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements, welches gleichzeitig den Charakteristiken, wie der lichtelektrischen Umwandlungscharakteristik und der Frequenzcharakteristik in der einschränkenden Beziehung genügt, sowie in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Bildung desselben Elements.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer ein lichtempfindliches Halbleiterelement aufweisenden Halbleitervorrichtung, die ohne weiteres ein lichtempfindliches Element und ein Halbleiterelement nahezu ohne Änderung des Herstellungsprozesses der konventionellen integrierten Halbleiterschaltung integrieren kann und die überdies gleichzeitig den Charakteristiken, wie der lichtelektrischen Umwandlungscharakteristik und der Frequenzcharakteristik in der einschränkenden Beziehung genügt, und außerdem in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Bildung desselben Elements.
Die oben erwähnten Aufgaben bzw. Ziele der vorliegenden Erfindung können durch ein lichtempfindliches Halbleiterelement gelöst bzw. erreicht werden, welches einen ersten lichtempfindlichen Bereich und einen zweiten lichtempfindlichen Bereich aufweist und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste lichtempfindliche Bereich eine Struktur aufweist, die verschieden ist von jener des zweiten lichtempfindlichen Bereiches, und dass der erste lichtempfindliche Bereich eine lichtelektrische Umwandlungscharakteristik und Frequenzcharakteristik aufweist, die von jenen des zweiten lichtempfindlichen Bereichs durch eines der unten angegebenen ersten und zweiten Profile verschieden sind.
Gemäß dem ersten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung besteht (A) ein erster lichtempfindlicher Bereich aus einem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps, der auf einem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, und einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildet ist;
(B) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich besteht aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die dicker ausgebildet ist als die den ersten lichtempfindlichen Bereich bildende lichtelektrischen Umwandlungsschicht auf dem Halbleitersubstrat; und
(C) ein Element-Isolationsbereich ist zwischen den lichtempfindlichen Bereichen gebildet.
Beim ersten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Dicke der den ersten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht auf 1 bis 3 um festgelegt ist und dass die Dicke der den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht auf das Zwei- bis Zehnfache jener der den ersten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht festgelegt ist.
Gemäß dem zweiten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung besteht
(A) ein erster lichtempfindlicher Bereich aus einem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf dem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildet ist, und einer Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps, die auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist,
(B) einem zweiten lichtempfindlichen Bereich, der aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps besteht, die dicker ausgebildet ist als die den ersten lichtempfindlichen Bereich auf dem Halbleitersubstrat bildende lichtelektrischen Umwandlungsschicht;
(C) einem Element-Isolationsbereich, der zwischen den betreffenden lichtempfindlichen Bereichen gebildet ist.
Bei dem zweiten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Dicke der den ersten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht auf 1 bis 3 um festgelegt ist und dass die Dicke der den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht auf das Zwei- bis Zehnfache des Wertes der den ersten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht festgelegt ist.
Eine Halbleitervorrichtung zur Erreichung der oben angegebenen Ziele bzw. zur Lösung der betreffenden Aufgaben besteht aus einem lichtempfindlichen Halbleiterelement und einem Halbleiterelement, wie oben erläutert. In diesem Falle kann ein Halbleiterelement ein Bipolartransistor sein, der auf einem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, welcher auf einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist.
Ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß einem ersten Profil der vorliegenden Erfindung zur Erreichung der oben angegebenen Ziele bzw. zur Lösung der betreffenden Aufgaben umfaßt die Schritte:
(A) Bilden eines Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps und eines Element-Isolationsbereiches auf einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps, und
(B) Bilden einer Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Halbleitersubstrat und dem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich, derart, dass dadurch
(a) ein erster lichtempfindlicher Bereich aus dem genannten Verunreinigungsbereich mit der hohen Konzentration, welcher auf dem genannten Halbleitersubstrat gebildet ist, und eine lichtelektrische Umwandlungsschicht gebildet sind, die aus der genannten Halbleiterschicht besteht, welche auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildet ist, und
(b) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, die aus der auf dem Halbleitersubstrat gebildeten Halbleiterschicht besteht.
Ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß einem zweiten Profil der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben erläuterten Aufgaben bzw. zur Erreichung der oben angegebenen Ziele umfaßt die Schritte:
(A) Bilden eines Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps und eines Element-Isolationsbereiches auf einem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps und
(B) Bilden einer ersten Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Halbleitersubstrat und dem die hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich und sodann Bilden einer zweiten Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps auf der ersten Halbleiterschicht oberhalb des eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereiches, derart, dass dadurch
(a) ein erster lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus dem auf dem Halbleitersubstrat gebildeten, die hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich, einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht, bestehend aus der auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildeten ersten Halbleiterschicht, und der zweiten Halbleiterschicht gebildet ist, die auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, und
(b) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, die aus der auf dem Halbleitersubstrat gebildeten ersten Halbleiterschicht besteht.
Ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß einem ersten Profil der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben erläuterten Aufgaben bzw. zur Erreichung der oben angegebenen Ziele umfaßt die Schritte:
(A) Bilden eines ersten Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps und eines Element- Isolationsbereiches auf einem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps und Bilden außerdem eines zweiten Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps,
(B) Bilden einer Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Halbleitersubstrat sowie erster und zweiter Verunreinigungsbereiche hoher Konzentration, derart, dass dadurch
(a) ein erster lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus einem ersten Verunreinigungsbereich hoher Konzentration, der auf dem Halbleitersubstrat gebildet ist, und der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, welche die auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildete Halbleiterschicht aufweist, und
(b) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, die aus der auf dem Halbleitersubstrat gebildeten Halbleiterschicht besteht, und
(C) Bilden eines Halbleiterelements auf der Halbleiterschicht auf dem zweiten Verunreinigungsbereich hoher Konzentration. Ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß einem zweiten Profil der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben erläuterten Aufgaben bzw. zur Erreichung der oben angegebenen Ziele umfaßt die Schritte:
(A) Bilden eines ersten Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration und eines zweiten Verunreinigungsbereiches hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps und eines Element-Isolationsbereiches des ersten Leitfähigkeitstyps auf einem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps,
(B) Bilden einer ersten Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Halbleitersubstrat und erster und zweiter Verunreinigungsbereiche hoher Konzentration, derart, dass dadurch
(a) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist, die die auf dem Halbleitersubstrat gebildete erste Halbleiterschicht aufweist,
(C) Bilden eines Halbleiterelements auf der ersten Halbleiterschicht über dem zweiten Verunreinigungsbereich hoher Konzentration und sodann Bilden einer zweiten Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps auf der ersten Halbleiterschicht über dem ersten Verunreinigungsbereich hoher Konzentration, derart, dass dadurch
(b) ein erster lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus dem ersten Verunreinigungsbereich hoher Konzentration, der auf dem Halbleitersubstrat gebildet ist, der lichtelektrischen Umwandlungsschicht, die aus der auf einem derartigen Verunreinigungsbereich gebildeten ersten Halbleiterschicht besteht, und der zweiten Halbleiterschicht gebildet ist, die auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist.
Bei dem Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung gemäß den ersten und zweiten Profilen der vorliegenden Erfindung kann ein Halbleiterelement aus einem Bipolartransistor gebildet sein.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Silizium-Halbleitersubstrat oder ein Halbleitersubstrat aus einer Galliumarsenidverbindung als Halbleitersubstrat verwendet werden. Überdies ist eine lichtelektrische Umwandlungsschicht (oder eine Halbleiterschicht oder eine eine derartige lichtelektrische Umwandlungsschicht bildende erste Halbleiterschicht) vorzugsweise aus einem Einkristallsilizium in einem solchen Fall gebildet, dass das Halbleitersubstrat aus einem Silizium-Halbleitersubstrat aufgebaut ist. Darüber hinaus ist sie vorzugsweise aus einem Einkristall einer Galliumarsenidverbindung in solch einem Fall gebildet, dass das Halbleitersubstrat aus einem Halbleitersubstrat einer Galliumarsenidverbindung besteht.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements oder bei dem Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können der Verunreinigungsbereich hoher Konzentration und der Element-Isolationsbereich beispielsweise durch Diffusion oder Ionenimplantation einer Verunreinigung gebildet sein. Eine Halbleiterschicht oder eine erste Halbleiterschicht können beispielsweise durch epitaxiales Wachsen nach dem CVD-Verfahren gebildet werden. Darüber hinaus kann eine zweite Halbleiterschicht beispielsweise durch Diffusion oder Ionenimplantation einer Verunreinigung gebildet werden.
Ein lichtempfindliches Halbleiterelement oder eine Halbleitervorrichtung bei der vorliegenden Erfindung ist mit einem ersten lichtempfindlichen Bereich und einem zweiten lichtempfindlichen Bereich versehen. Der erste lichtempfindliche Bereich ist aus einem Verunreinigungsbereich hoher Konzentration und einer darauf gebildeten lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet. Die Dicke der lichtelektrischen Umwandlungsschicht, welche den ersten lichtempfindlichen Bereich bildet, ist dünner festgelegt als jene der lichtelektrischen Umwandlungsschicht, die den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildet. Wenn beispielsweise ein erster Leitfähigkeitstyp als p-Typ festgelegt ist und wenn ein zweiter Leitfähigkeitstyp als n-Typ festgelegt ist, bewegen sich in der lichtelektrischen Umwandlungsschicht des ersten lichtempfindlichen Bereiches erzeugte Elektronen mit einer hohen Geschwindigkeit in die Richtung entgegengesetzt zum Halbleitersubstrat innerhalb der lichtelektrischen Umwandlungsschicht im Zustand einer Verarmungsschicht. Darüber hinaus werden in dem Verunreinigungsbereich hoher Konzentration erzeugte Elektronen unverzüglich rekombiniert. Deshalb weist der erste lichtempfindliche Bereich wegen der geringen Menge an Elektronen, die zu einem Fotostrom werden, eine niedrige lichtelektrische Umwandlungscharakteristik auf; der betreffende Bereich weist demgegenüber aber wegen der höheren Geschwindigkeit der Elektronen eine ausgezeichnete Frequenzcharakteristik auf.
Im übrigen ist der zweite lichtempfindliche Bereich aus der auf dem Halbleitersubstrat gebildeten lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet. Die den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtempfindliche Umwandlungsschicht ist dicker bzw. dicker festgelegt als die den ersten lichtempfindlichen Bereich bildende lichtelektrische Umwandlungsschicht. So ist ein erster Leitfähigkeitstyp beispielsweise als p-Typ festgelegt, und ein zweiter Leitfähigkeitstyp ist als n-Typ festgelegt. Sodann bewegen sich die in der lichtelektrischen Umwandlungsschicht des zweiten lichtempfindlichen Bereichs erzeugten Elektronen mit einer hohen Geschwindigkeit in die Richtung entgegengesetzt zu dem Halbleitersubstrat innerhalb der lichtelektrischen Umwandlungsschicht im Zustand einer Verarmungsschicht. Darüber hinaus bewegen sich die in dem Halbleitersubstrat, welches eine geringe Verunreinigungskonzentration aufweist, erzeugten Elektronen in dem Halbleitersubstrat, während sie in dieses diffundieren. Deshalb weist der zweite lichtempfindliche Bereich wegen der großen Menge an Elektronen, die zu einem Fotostrom werden, eine höhere lichtelektrische Umwandlungscharakteristik auf; der betreffende Bereich weist demgegenüber aber wegen der niedrigeren Geschwindigkeit der sich innerhalb des Halbleitersubstrats bewegenden Elektronen eine niedrigere Frequenzcharakteristik auf.
Wie oben erläutert, können unterschiedliche lichtelektrische Umwandlungscharakteristiken und Frequenzcharakteristiken den entsprechenden lichtempfindlichen Bereichen durch die Bildung der ersten und zweiten lichtempfindlichen Bereiche in unterschiedlichen Strukturen gegeben werden.
Bei dem ersten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung, dem Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements in Abhängigkeit von dem ersten Profil sowie dem Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung in Abhängigkeit von dem ersten Profil, kann ein lichtempfindliches Element vom sogenannten gemeinsamen Anodenanschlußtyp (gemeinsamen Kathoden-Anschlußtyps in Abhängigkeit vom Leitfähigkeitstyp) für die beiden ersten und zweiten lichtempfindlichen Bereiche gebildet werden. Andererseits kann bei dem zweiten Profil eines lichtempfindlichen Halbleiterelements gemäß der vorliegenden Erfindung, dem Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements in Abhängigkeit von dem zweiten Profil sowie dem Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung des zweiten Profils, ein lichtempfindliches Element des sogenannten gemeinsamen Kathoden-Anschlußtyps (gemeinsamen Anoden-Anschlußtyps in Abhängigkeit vom Leitfähigkeitstyp) für den ersten lichtempfindlichen Bereich gebildet werden, während ein gemeinsamer Anoden-Anschlußtyp (gemeinsamer Kathoden- Anschlußtyp in Abhängigkeit vom Leitfähigkeitstyp) für den zweiten lichtempfindlichen Bereich gebildet werden kann. Dies heißt, dass die Polarität des von dem ersten lichtempfindlichen Bereich abgegebenen Signals invertiert werden bzw. sein kann. Deshalb kann der Freiheitsgrad zur Auswahl eines Verstärkers zur Verstärkung des von dem ersten lichtempfindlichen Bereich abgegebenen Signals und einer Signalverarbeitungsschaltung erweitert werden, oder ein Inverter zur Polaritätsinvertierung des Signals kann weggelassen bzw. entfernt werden.
Beim Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements oder einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können der erste lichtempfindliche Bereich mit einer ausgezeichneten Frequenzcharakteristik und der zweite lichtempfindliche Bereich mit einer ausgezeichneten lichtelektrischen Umwandlungscharakteristik gleichzeitig allein durch eine geringe Änderung des konventionellen Herstellungsprozesses des Bipolartransistors gebildet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A und 1B veranschaulichen in schematischen Diagrammen das Layout eines lichtempfindlichen Halbleiterelements der verwandten Technik, das in einem optischen Abtaster einer Kompaktplattenvorrichtung und einer Miniplattenvorrichtung verwendet wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Teilschnittansicht des lichtempfindlichen Halbleiterelements der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3A und 3B zeigen schematische Teilschnittansichten eines Halbleitersubstrats zur Erläuterung der Herstellungsschritte des lichtempfindlichen Halbleiterelements der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine schematische Teilschnittansicht des lichtempfindlichen Halbleiterelements der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5A bis 5C zeigen schematische Teilschnittansichten eines Halbleitersubstrats zur Erläuterung der Herstellungsschritte des lichtempfindlichen Halbleiterelements der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine schematische Teilschnittansicht der Halbleitervorrichtung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7A bis 7C zeigen schematische Teilschnittansichten eines Halbleitersubstrats zur Erläuterung der Herstellungsschritte der Halbleitervorrichtung der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine schematische Teilschnittansicht der Halbleitervorrichtung der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9A bis 9D zeigen schematische Teilschnittansichten eines Halbleitersubstrats zur Erläuterung der Herstellungsschritte der Halbleitervorrichtung der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele erläutert. Die Ausführungsform 1 bezieht sich auf ein lichtempfindliches Halbleiterelement und auf ein Verfahren zur Bildung des betreffenden Halbleiterelements in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem ersten Profil der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform 2 bezieht sich auf ein lichtempfindliches Halbleiterelement sowie auf ein Verfahren zur Bildung des betreffenden Halbleiterelements in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem zweiten Profil der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform 3 bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung einschließlich eines lichtempfindlichen Halbleiterelements sowie auf ein Verfahren zur Bildung der betreffenden Vorrichtung in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem ersten Profil der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform 4 bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung einschließlich eines lichtempfindlichen Halbleiterelements sowie auf ein Verfahren zur Bildung der betreffenden Halbleitervorrichtung in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem zweiten Profil der vorliegenden Erfindung. Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ist bzw. wird der p-Leitfähigkeitstyp als erster Leitfähigkeitstyp gewählt, und der n-Leitfähigkeitstyp wird bzw. ist als zweite Leitfähigkeitstyp gewählt.
Das lichtempfindliche Halbleiterelement gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen ersten lichtempfindlichen Bereich und einen zweiten lichtempfindlichen Bereich auf. Der erste lichtempfindliche Bereich weist eine Struktur auf, die verschieden ist von jener des zweiten lichtempfindlichen Bereichs, und dadurch weist er eine lichtelektrische Umwandlungscharakteristik und eine Frequenzcharakteristik auf, die verschieden sind von jenen des zweiten lichtempfindlichen Bereichs. Praktisch gesprochen heißt dies, dass der erste lichtempfindliche Bereich die ausgezeichnete Frequenzcharakteristik im Vergleich zu dem zweiten lichtempfindlichen Bereich aufweist. Im übrigen weist der zweite lichtempfindliche Bereich die ausgezeichnete lichtelektrische Umwandlungscharakteristik im Vergleich zu dem ersten lichtempfindlichen Bereich auf.
Die Ausführungsform 1 bezieht sich auf ein lichtempfindliches Halbleiterelement sowie auf ein Verfahren zur Bildung des betreffenden Halbleiterelements in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem ersten Profil der vorliegenden Erfindung. Eine schematische Teilschnittansicht eines lichtempfindlichen Halbleiterelements der Ausführungsform 1 ist in Fig. 2 veranschaulicht. Der erste lichtempfindliche Bereich besteht aus einem Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration eines ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+), der auf einem Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) gebildet ist, und aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht 11 eines zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), der auf dem Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration gebildet ist. Unterdessen ist der zweite lichtempfindliche Bereich aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) gebildet, die auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist und die dicker ist als die lichtelektrische Umwandlungsschicht 11, welche den ersten lichtempfindlichen Bereich bildet. Die lichtempfindlichen Bereiche sind durch einen Element-Isolationsbereich 30 isoliert, der zwischen ihnen gebildet ist. In Fig. 2 ist eine Reihe der ersten lichtempfindlichen Bereiche und eine Reihe der zweiten lichtempfindlichen Bereiche veranschaulicht.
Die Dicke der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 11, die den ersten lichtempfindlichen Bereich bildet, ist auf beispielsweise 2 um festgelegt, während die Dicke der den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildenden lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 auf beispielsweise 4 um festgelegt ist. Überdies ist eine Verunreinigungskonzentration des Halbleitersubstrats 1 auf 3 · 10¹&sup5;/cm³ festgelegt, während eine Verunreinigungskonzentration des eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereiches 10 auf 5 · 10¹&sup8;/cm³ und eine Verunreinigungskonzentration der lichtelektrischen Umwandlungsschichten 11 und 21 auf 5 · 10¹&sup5;/cm³ festgelegt sind. Es hat sich dadurch bestätigt, dass der erste lichtempfindliche Bereich bei der Frequenz bis zu 30 MHz arbeitet. Die lichtelektrische Umwandlungscharakteristik des ersten lichtempfindlichen Bereichs ist jedoch 0,2 A/W gewesen. Unterdessen betrug die lichtelektrische Umwandlungscharakteristik des zweiten lichtempfindlichen Bereiches 0,4 A/W. Es hat sich jedoch auch bestätigt, dass der erste lichtempfindliche Bereich lediglich bei der Frequenz unterhalb von 3 MHz arbeitet.
Im Hinblick auf die sechs lichtempfindlichen Bereiche A, B, C, D, E und F des lichtempfindlichen Halbleiterelements für eine Kompaktplattenvorrichtung, wie in Fig. 1A veranschaulicht, entsprechen die vier lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D dem ersten lichtempfindlichen Bereich. Unterdessen entsprechen die lichtempfindlichen Bereiche E und F dem zweiten lichtempfindlichen Bereich. Im Hinblick auf die acht lichtempfindlichen Bereiche A, B, C, D, E, F, G und H des lichtempfindlichen Halbleiterelements für eine Miniplattenvorrichtung entsprechen die lichtempfindlichen Bereiche G und H dem ersten lichtempfindlichen Bereich, während die lichtempfindlichen Bereiche E und F dem zweiten lichtempfindlichen Bereich entsprechen. Die lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D werden mit einem intensiven Lichtstrahl bestrahlt, und das Fokussierungsfehlersignal weist eine verhältnismäßig niedrigere Frequenz auf. Deshalb sind höhere lichtelektrische Umwandlungs- und Frequenzcharakteristiken für derartige lichtempfindliche Bereiche nicht erforderlich. Demgemäß können die lichtempfindlichen Bereiche A, B, C und D die Struktur des ersten lichtempfindlichen Bereiches oder des zweiten lichtempfindlichen Bereiches aufweisen.
Die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, die ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements angibt wie die Ausführungsform 1, wird unter Bezugnahme auf eine schematische Teilschnittansicht eines Halbleitersubstrats erläutert, wie sie in den Fig. 3A und 38 veranschaulicht ist.

[Schritt 100]

Zunächst sind ein Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) und ein Element- Isolationsbereich 30 auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) zu bilden (Fig. 3A). Zu diesem Zweck wird eine Maske, die in dem Bereich, in dem der Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration und der Element-Isolationsbereich 30 zu bilden sind, eine (nicht dargestellte) Öffnung aufweist, auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 gebildet. Danach wird eine Verunreinigung hoher Konzentration des p-Typs (beispielsweise Bor) in das Halbleitersubstrat 1 diffundiert oder durch Ionenimplantation eingebracht, um den Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) und den Element-Isolationsbereich 30 zu bilden. Dieser Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration ist ein Bereich eines vergrabenen Typs.

[Schritt 110]

Danach wird eine Halbleiterschicht 40 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) auf dem Halbleitersubstrat 1, welches den Element-Isolationsbereich 30 und den Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration enthält, gebildet (Fig. 3B), beispielsweise nach dem CVD-Verfahren. Die Halbleiterschicht 40 besteht aus einem durch das CVD-Verfahren epitaxial gewachsenen Einkristall-Silizium vom n-Typ. Beim CVD-Verfahren wird beispielsweise SiH&sub4;/H&sub2;-Gas als Rohgas verwendet, während AsH&sub3;-Gas als Dotiergas verwendet wird. Die Halbleiterschicht 40 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 in einer Dicke von 4 um gebildet. Während die Halbleiterschicht 40 epitaxial gewachsen ist, wird ein Teil der Halbleiterschicht 40 oberhalb des Verunreinigungsbereiches 10 hoher Konzentration und des Element-Isolationsbereiches 30 den ersten Leitfähigkeitstyp (Typ p+) aufweisen, und zwar aufgrund der äußeren Diffusion und der Auto-Dotierung der Verunreinigung des p-Typs. Infolgedessen wird die Halbleiterschicht 40 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) oberhalb des Verunreinigungsbereiches 10 hoher Konzentration und des Element-Isolationsbereiches 30 in der Dicke auf etwa 2 um verringert.

[Schritt 120]

Um den Element-Isolationsbereich 30 zu komplettieren, wird danach eine (nicht dargestellte) Maske auf der Halbleiterschicht 40 oberhalb des Element-Isolationsbereiches 30 vorgesehen, und sodann wird dort mit Bor eine Ionen-Implantation vorgenommen. Wie oben erläutert, werden ein erster lichtempfindlicher Bereich, der aus dem lichtelektrischen Umwandlungsbereich 11 gebildet ist, welcher aus dem Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration, der auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, und der Halbleiterschicht 40 besteht, die auf dem Verunreinigungsbereich 10 gebildet ist und ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 gebildet ist, die aus der Halbleiterschicht 40 besteht, welche auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist (Fig. 2). Danach werden ein Anodenanschluß und ein Kathodenanschluß (nicht dargestellt) mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit dem jeweiligen lichtempfindlichen Bereich nach dem bekannten Verfahren gebildet, und die Oberfläche des jeweiligen lichtempfindlichen Bereiches wird mit einem (nicht dargestellten) Abdeckmaterial zum Schutzzweck überzogen.
Ausführungsform 3 bezieht sich auf ein lichtempfindliches Halbleiterelement in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem zweiten Profil der vorliegenden Erfindung sowie auf ein Verfahren zur Bildung des betreffenden Halbleiterelements. Eine schematische Teilschnittansicht eines lichtempfindlichen Halbleiterelements der Ausführungsform 3 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Der erste lichtempfindliche Bereich besteht aus einem Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+), der auf einem Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) gebildet ist, aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht 13 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ), die auf dem Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration gebildet ist, und einer Schicht 14 eines ersten Leitfähigkeitstyps (Schicht des Typs p+), die auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 13 gebildet ist. Unterdessen ist der zweite lichtempfindliche Bereich aus einer lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet, die dicker ist als die lichtelektrische Umwandlungsschicht 13, die den ersten lichtempfindlichen Bereich bildet. Überdies sind die lichtempfindlichen Bereiche durch einen Element-Isolationsbereich 30 isoliert. Fig. 4 veranschaulicht eine Reihe der ersten lichtempfindlichen Bereiche und eine Reihe der zweiten lichtempfindlichen Bereiche.
Die lichtelektrische Umwandlungsschicht 13, die den ersten lichtempfindlichen Bereich bildet, ist in einer Dicke von beispielsweise 2 um gebildet, während die lichtelektrische Umwandlungsschicht 21, die den zweiten lichtempfindlichen Bereich bildet, in einer Dicke von beispielsweise 4 um gebildet ist. Darüber hinaus ist dem Halbleitersubstrat 1 die Verunreinigungskonzentration von 3 · 10¹&sup5;/cm³ gegeben, während dem Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration die Verunreinigungskonzentration von 5 · 10¹&sup8;/cm³ gegeben ist; den lichtelektrischen Umwandlungsschichten 13 und 14 ist die Verunreinigungskonzentration von 7 · 10¹&sup7;/cm³ gegeben.
Die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, die ein Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements angibt wie die Ausführungsform 3, wird unter Bezugnahme auf eine schematische Teilschnittansicht des Halbleitersubstrats erläutert, wie dies in Fig. 5A bis 5C veranschaulicht ist.

[Schritt 200]

Zunächst sind ein Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) und ein Element- Isolationsbereich 30 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) zu bilden (Fig. 5A). Zu diesem Zweck wird eine mit einer Öffnung in dem Bereich, in welchem der Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration zu bilden ist, versehene Maske (nicht dargestellt) auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Danach wird eine Verunreinigung hoher Konzentration des n-Typs (beispielsweise Arsen) in das Halbleitersubstrat 1 diffundiert oder durch Ionenimplantation eingebracht, um den Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) zu bilden. Anschließend wird eine mit einer Öffnung in dem Bereich, in welchem der Element-Isolationsbereich 30 zu bilden ist, versehene Maske (nicht dargestellt) auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Danach wird eine Verunreinigung hoher Konzentration des p-Typs (beispielsweise Bor) in das Halbleitersubstrat 1 diffundiert oder durch Ionenimplantation eingebracht, um einen Element-Isolationsbereich 30 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) zu bilden. Hier kann die Bildungsreihenfolge des Verunreinigungsbereiches 12 hoher Konzentration und des Element-Isolationsbereiches 30 umgekehrt sein. Dieser Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration ist ein Bereich des vergrabenen Typs.

[Schritt 210]

Anschließend wird eine erste Halbleiterschicht 41 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) auf dem Halbleitersubstrat 1, welches den Element-Isolationsbereich 30 und den Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration aufweist, beispielsweise nach dem CVD-Verfahren gebildet (Fig. 5B). Die erste Halbleiterschicht 41 ist aus einem nach dem CVD-Verfahren epitaxial gezüchteten Einkristall-Silizium des n-Typs gebildet. Bei dem CVD-Verfahren wird beispielsweise SiH&sub4;/H&sub2;-Gas als Rohgas verwendet, während AsH&sub3;-Gas als Dotiergas verwendet wird. Die erste Halbleiterschicht 41 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 in der Dicke von 4 um gebildet. Während die erste Halbleiterschicht 41 epitaxial gezüchtet wird, weist ein Teil der ersten Halbleiterschicht 41 oberhalb des Verunreinigungsbereiches 12 hoher Konzentration und des Element-Isolationsbereiches 30 den zweiten Leitfähigkeitstyp (Typ n+) und den ersten Leitfähigkeitstyp (Typ p+) aufgrund der äußeren Diffusion und der Auto-Dotierung der Verunreinigung des p-Typs auf. Infolgedessen wird die erste Halbleiterschicht 41 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) oberhalb des eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereiches 12 und des Element-Isolationsbereiches 30 in der Dicke auf etwa 2 um reduziert.

[Schritt 220]

Anschließend wird eine zweite Halbleiterschicht 42 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) auf der ersten Halbleiterschicht 41 oberhalb des eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereiches 12 gebildet (Fig. 5C). Die zweite Halbleiterschicht 42 kann durch Diffusion oder durch Ionenimplantation der Verunreinigung des p-Typs (beispielsweise Bor) in die erste Halbleiterschicht 41 gebildet werden.

[Schritt 230]

Um den Element-Isolationsbereich 30 zu komplettieren, wird danach eine Maske (nicht dargestellt) auf der ersten Halbleiterschicht 41 oberhalb des Element-Isolationsbereiches 30 vorgesehen, und Bor wird durch Ionenimplantation an die Maske abgegeben. Dadurch wird der erste lichtempfindliche Bereich aus dem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich 12, der auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 13, bestehend aus der ersten Halbleiterschicht 41, die auf dem Verunreinigungsbereich gebildet ist, und der zweiten Halbleiterschicht 42 gebildet (der Schicht 14 des ersten Leitfähigkeitstyps), die auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 13 gebildet ist. Zusätzlich wird außerdem der zweite lichtempfindliche Bereich gebildet, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 gebildet ist, die aus der auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildeten ersten Halbleiterschicht 41 besteht (Fig. 3). Ein Anodenanschluß und ein Kathodenanschluß (nicht dargestellt) werden mit jedem lichtempfindlichen Bereich mittels Aluminium oder einer Aluminiumlegierung nach dem bekannten Verfahren gebildet, und die Oberfläche des jeweiligen lichtempfindlichen Bereichs wird mit einem Abdeckmaterial (nicht dargestellt) zum Schutzzweck überzogen. Hier kann die Ionenimplantation zur Komplettierung des Element-Isolationsbereiches 30 vor dem [Schritt 220] ausgeführt werden.
Die Ausführungsform 5 bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung in Abhängigkeit von bzw. gemäß dem ersten Profil der vorliegenden Erfindung sowie auf ein Verfahren zur Bildung der betreffenden Halbleitervorrichtung. Die schematische Teilschnittansicht der Halbleitervorrichtung der Ausführungsform 5 ist in Fig. 6 veranschaulicht. Die Strukturen der ersten und zweiten lichtempfindlichen Bereiche sind dieselben wie die Struktur des jeweiligen lichtempfindlichen Bereichs, der unter Bezugnahme auf die Ausführungsform 1 erläutert worden ist, und eine detaillierte Erläuterung bezüglich der Strukturen wird hier weggelassen. Die Halbleitervorrichtung der Ausführungsform 5 ist als ein Bipolartransistor festgelegt, in praktischeren Begriffen ein Vertikal-npn-Bipolartransistor, der aus dem Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) gebildet ist, welcher auf dem Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) gebildet ist.
Ein Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 5 ist im wesentlichen dasselbe wie ein Verfahren zur Bildung des lichtempfindlichen Halbleiterelements, wie es als Ausführungsform 1 erläutert worden ist, allerdings mit Ausnahme des Punktes, dass der Herstellungsschritt des Halbleiterelements enthalten ist. Ein Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 5 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7A bis 7C erläutert.

[Schritt 300]

Zunächst sind ein Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) und ein Element- Isolationsbereich 30 auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) zu bilden. Zu diesem Zweck wird eine Maske (nicht dargestellt), die mit einer Öffnung in dem Bereich versehen ist, in welchem der Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration und der Element-Isolationsbereich 30 zu bilden sind, auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Eine Verunreinigung hoher Konzentration des p-Typs (beispielsweise Bor) wird durch Diffusion oder Ionenimplantion in das Halbleitersubstrat 1 eingebracht, um den Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) und den Element-Isolationsbereich 30 zu bilden. Anschließend wird eine Maske (nicht dargestellt), die mit einer Öffnung in dem Bereich versehen ist, in welchem ein zweiter Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration zu bilden ist, auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Eine Verunreinigung hoher Konzentration des n-Typs (beispielsweise Arsen) wird dann in das Halbleitersubstrat 1 diffundiert oder durch Ionenimplantation eingebracht, um den zweiten Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) zu bilden (Fig. 7A). Die Bildung des ersten Verunreinigungsbereiches 10 hoher Konzentration des ersten Leitfähigkeitstyps und des Element-Isolationsbereiches 30 sowie die Bildung des zweiten Verunreinigungsbereiches 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps können in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Diese Verunreinigungsbereiche 10 und 50 hoher Konzentration sind vom vergrabenen Typ. Der zweite Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration liefert einen einen niedrigen Widerstand aufweisenden Pfad, der sich zum Kollektor von einem aktiven Bereich eines Bipolartransistors als dem später zu bildenden Halbleiterelement erstreckt.

[Schritt 310]

Anschließend wird eine Halbleiterschicht 40 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) auf dem Halbleitersubstrat 1, das den Element-Isolationsbereich 30 und die ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 10 und 50 hoher Konzentration aufweist, gebildet (Fig. 7B). Dieser Schritt kann in derselben Weise wie der Schritt [Schritt 110] bei der Ausführungsform 1 ausgeführt werden.

[Schritt 320]

Um die Element-Isolationsschicht 30 zu komplettieren, wird danach eine Maske (nicht dargestellt) auf der Halbleiterschicht 40 über dem Element-Isolationsbereich 30 vorgesehen, und Bor wird durch Ionenimplantation an die Maske abgegeben. Dadurch kann der erste lichtempfindliche Bereich gebildet werden, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 11, bestehend aus dem ersten Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration, der auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, und der Halbleiterschicht 40, die auf dem ersten Verunreinigungsbereich 10 hoher Konzentration gebildet ist. Darüber hinaus kann auch der zweite lichtempfindliche Bereich gebildet werden, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 gebildet ist, die aus der auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildeten Halbleiterschicht 40 besteht (Fig. 7C).

[Schritt 330]

Anschließend ist mit dem Verfahren der verwandten Technik ein Halbleiterelement, bestehend aus einem Vertikal-npn-Bipolartransistor, auf der Halbleiterschicht 40 des zweiten Verunreinigungsbereiches 50 hoher Konzentration zu bilden. Zu diesem Zweck wird eine Basis 52, bestehend aus dem leitenden Bereich des p-Typs, durch Diffusion oder Ionenimplantation einer Verunreinigung des p-Typs (beispielsweise Bor) in der Halbleiterschicht 40 gebildet. Die Bildung der Basis 52 kann gleichzeitig durch Ionenimplantation von Bor erfolgen, um den Element-Isolationsbereich 30 beim Schritt [Schritt 320] zu komplettieren (Fig. 7C). Anschließend werden ein Kollektor 51 und ein Emitter 53, bestehend aus dem leitenden Bereich des Typs n+, durch Diffusion oder Ionenimplantation einer Verunreinigung des n-Typs (beispielsweise Arsen) in der Halbleiterschicht 40 bzw. einem Teil der Basis 52 gebildet. Wie oben erläutert, kann die in Fig. 6 gezeigte Halbleitervorrichtung hergestellt werden.

[Schritt 340]

Danach werden ein Anodenanschluß und ein Kathodenanschluß (nicht dargestellt) mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch das bekannte Verfahren an jedem lichtempfindlichen Bereich gebildet, und die Oberfläche jedes lichtempfindlichen Bereiches wird mit einem Abdeckmaterial (nicht dargestellt) zum Schutzzweck überzogen. Unterdessen werden Elektroden an dem Kollektor 51, der Basis 52 und dem Emitter 53 des Halbleiterelements gebildet, und das Halbleiterelement sowie jeder lichtempfindliche Bereich werden bedarfsweise mittels einer Verdrahtung elektrisch verbunden, die aus einem Metalldrahtmaterial besteht.
Eine schematische Teilschnittansicht der Halbleitervorrichtung der Ausführungsform 7 ist in Fig. 8 veranschaulicht. Die Strukturen der ersten und zweiten lichtempfindlichen Bereiche sind ähnlich der Struktur jedes lichtempfindlichen Bereichs, wie er bezüglich der Ausführungsform 3 erläutert worden ist, und eine detaillierte Erläuterung dieses Bereichs wird hier weggelassen. Das Halbleiterelement 6 der Ausführungsform 7 ist ebenfalls als ein Bipolartransistor definiert, und zwar praktischer als ein Vertikal-npn-Bipolartransistor, der über dem Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) gebildet ist, welcher auf dem Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) gebildet ist.
Ein Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform 7 kann im wesentlichen entsprechend dem Verfahren zur Bildung des lichtempfindlichen Halbleiterelements ausgelegt sein, wie es unter Bezugnahme auf die Ausführungsform 3 erläutert worden ist, allerdings mit der Ausnahme des Punktes, dass das Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung eingeschlossen ist. Das Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung der Ausführungsform 7 wird sodann unter Bezugnahme auf die Fig. 9A bis 9D erläutert.

[Schritt 400]

Zunächst sind ein erster Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration und ein zweiter Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) sowie ein Element-Isolationsbereich 30 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) auf einem Silizium-Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) zu bilden (Fig. 9A). Zu diesem Zweck wird eine (nicht dargestellte) Maske, die mit einer Öffnung in dem Bereich versehen ist, in welchem die ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 12 und 50 hoher Konzentration zu bilden sind, auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Die ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 12 und 50 hoher Konzentration des zweiten Leitfähigkeitstyps (Typ n+) können durch Diffusion oder Ionenimplantation einer Verunreinigung hoher Konzentration des n- Typs (beispielsweise Bor) in dem Halbleitersubstrat 1 gebildet werden. Anschließend wird eine (nicht dargestellte) Maske, die mit einer Öffnung in dem Bereich versehen ist, in welchem der Element-Isolationsbereich 30 zu bilden ist, auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 vorgesehen. Danach wird der Element-Isolationsbereich 30 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) durch Diffusion oder Ionenimplantation der Verunreinigung hoher Konzentration des p-Typs (beispielsweise Bor) in dem Halbleitersubstrat 1 gebildet. Hier können die Bildung der ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 12 und 50 hoher Konzentration sowie die Bildung des Element-Isolationsbereiches 30 in der Reihenfolge umgekehrt sein. Diese eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereiche 12 und 50 sind vom vergrabenen Typ.

[Schritt 410]

Anschließend wird eine erste Halbleiterschicht 41 des zweiten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet, die den Element-Isolationsbereich 30 sowie die ersten und zweiten Verunreinigungsbereiche 10 und 50 hoher Konzentration umfaßt (Fig. 9B). Dieser Schritt kann dem [Schritt 210] der Ausführungsform 2 entsprechen bzw. diesem ähnlich sein.

[Schritt 420]

Um den Element-Isolationsbereich 30 zu komplettieren, wird danach eine (nicht dargestellte) Maske auf der ersten Halbleiterschicht 41 über dem Element-Isolationsbereich 30 vorgesehen, und sodann wird Bor darauf durch Ionenimplantation abgegeben. Dadurch wird der zweite lichtempfindliche Bereich, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 21 gebildet ist, bestehend aus der ersten Halbleiterschicht 41, die auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, gebildet (Fig. 9C).

[Schritt 430]

Anschließend ist mit dem Verfahren der verwandten Technik ein Halbleiterelement, bestehend aus dem Vertikal-npn-Bipolartransistor, auf der ersten Halbleiterschicht 41 über dem zweiten Verunreinigungsbereich 50 hoher Konzentration zu bilden. Zu diesem Zweck wird eine Basis 52, bestehend aus dem leitenden Bereich des p-Typs, durch Diffusion oder Ionenimplantation der Verunreinigung des p-Typs (beispielsweise Bor) in die erste Halbleiterschicht 41 gebildet. Darüber hinaus wird eine zweite Halbleiterschicht 42 des ersten Leitfähigkeitstyps (Typ p+) auf der ersten Halbleiterschicht 41 über dem ersten Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration gebildet (Fig. 9D). Die zweite Halbleiterschicht 42 kann gleichzeitig mit der Basis 52 durch Diffusion oder Ionenimplantation der Verunreinigung des p-Typs (beispielsweise Bor) in die erste Halbleiterschicht 41 gebildet werden. Hier kann die Bildung der zweiten Halbleiterschicht 42 ebenfalls vor oder nach dem [Schritt 420] ausgeführt werden anstatt durch die gleichzeitige Bildung mit der Basis 52. Dadurch können der erste lichtempfindliche Bereich, der aus dem ersten Verunreinigungsbereich 12 hoher Konzentration gebildet ist, welcher auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet ist, die lichtelektrische Umwandlungsschicht 13, umfassend die erste Halbleiterschicht 41, die auf dem ersten eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich 12 gebildet ist, und die zweite Halbleiterschicht 42 (Schicht 14 des ersten Leitfähigkeitstyps) auf der lichtelektrischen Umwandlungsschicht 13 gebildet werden.
Anschließend werden der Kollektor 51 und der Emitter 53, bestehend aus dem leitenden Bereich des Typs n+, durch Diffusion oder Ionenimplantation der Verunreinigung des n-Typs (beispielsweise Bor) in die erste Halbleiterschicht 41 und einen Teil der Basis 52 gebildet. Die in Fig. 8 dargestellte Halbleitervorrichtung kann wie oben erläutert gebildet werden.

[Schritt 440]

Danach werden ein Anodenanschluß und ein Kathodenanschluß (nicht dargestellt) an jedem lichtempfindlichen Bereich mittels Aluminium oder einer Aluminiumlegierung nach dem bekannten Verfahren gebildet, und die Oberfläche des jeweiligen lichtempfindlichen Bereiches wird mit einem Abdeckmaterial (nicht dargestellt) zum Schutzzweck überzogen. Andererseits werden Elektroden an dem Kollektor 51, der Basis 52 und am Emitter 53 des Halbleiterelements gebildet, und das Halbleiterelement wird bedarfsweise mit dem jeweiligen lichtempfindlichen Bereich mittels einer Verdrahtung elektrisch verbunden, die aus einem Metalldrahtmaterial besteht.
Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage ihrer bevorzugten Ausführungsformen erläutert worden. Die vorliegende Erfindung ist indessen darauf nicht beschränkt und gestattet bei Bedarf verschiedene Modifikationen hinsichtlich der numerischen Werte, die bei der jeweiligen Ausführungsform und dem praktisch ausgeführten Verfahren erläutert worden sind, das im jeweiligen Schritt angegeben ist, wobei die betreffenden Werte lediglich als Beispiele angegeben sind. Bei den oben erläuterten Ausführungsformen ist der erste Leitfähigkeitstyp als p-Typ definiert bzw. bestimmt, während der zweite Leitfähigkeitstyp als n-Typ definiert ist. Es ist selbstverständlich aber möglich, den ersten Leitfähigkeitstyps als n-Typ festzulegen, während der zweite Leitfähigkeitstyp als p-Typ festgelegt wird. Bei den Ausführungsformen ist überdies ein Halbleiterelement in der Halbleitervorrichtung lediglich als ein Beispiel als Vertikal-npn-Bipolartransistor erläutert worden; das Halbleiterelement ist indessen darauf nicht beschränkt und kann als Abart eines Bipolartransistors, wie als Lateral-pnp-Bipolartransistor oder als Feldeffekttransistor erläutert werden.
Das lichtempfindliche Halbleiterelement oder die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem ersten lichtempfindlichen Bereich, der über eine ausgezeichnete Frequenzcharakteristik verfügt, und einem zweiten lichtempfindlichen Bereich versehen sein, der über eine ausgezeichnete lichtelektrische Umwandlungscharakteristik verfügt. Dadurch kann die Arbeitscharakteristik des lichtempfindlichen Halbleiterelements oder der Halbleitervorrichtung optimiert werden, was eine Verbesserung in der Gesamtcharakteristik des lichtempfindlichen Halbleiterelements oder der Halbleitervorrichtung ermöglicht.
Bei dem Verfahren zur Bildung der Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können der Herstellungsprozess beispielsweise des Bipolartransistors gemäß der verwandten Technik, der Bildungsprozess des Element-Isolationsbereiches 30 und der Bildungsprozess der Halbleiterschicht 40 (oder der ersten Halbleiterschicht 41) und der zweiten Halbleiterschicht 42 als gemeinsamer Prozess eingeführt werden. Daher können der erste lichtempfindliche Bereich, der über eine ausgezeichnete Frequenzcharakteristik verfügt, und der zweite lichtempfindliche Bereich, der über eine ausgezeichnete lichtelektrische Umwandlungscharakteristik verfügt, zusammen mit dem Halbleiterelement lediglich durch geringfügiges Modifizieren des konventionellen Herstellungsprozesses des Bipolartransistors gebildet werden.
Überdies kann die Polarität des von dem ersten lichtempfindlichen Bereich abgegebenen Signals durch Bildung des ersten lichtempfindlichen Bereichs als gemeinsamer Anodenanschluß oder als gemeinsamer Kathodenanschluß geändert werden. Dadurch können der Verstärker zur Verstärkung der von dem ersten lichtempfindlichen Bereich abgegebenen Signale und die Signalverarbeitungsschaltung aus einem breiteren Bereich ausgewählt werden oder der Inverter zur Polaritätsumkehr der Signale kann weggelassen bzw. ausgeschlossen werden.

Claims

1. Lichtempfindliches Halbleiterelement mit einem ersten und einem zweiten lichtempfindlichen Bereich (10, 11 bzw. 21), wobei der genannte erste lichtempfindliche Bereich sich von dem genannten zweiten lichtempfindlichen Bereich im Aufbau unterscheidet und wodurch der betreffende erste lichtempfindliche Bereich eine lichtelektrische Umwandlungscharakteristik und Frequenzcharakteristik aufweist, die verschieden sind von jenen des genannten zweiten lichtempfindlichen Bereichs, wobei der genannte erste lichtempfindliche Bereich aus einem auf einem Halbleitersubstrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildeten Verunreinigungsbereich (10, 12) hoher Verunreinigungskonzentration und einer ersten lichtelektrischen Umwandlungsschicht (11) eines zweiten Leitfähigkeitstyps besteht, die auf dem genannten Verunreinigungsbereich gebildet ist,

wobei der genannte zweite lichtempfindliche Bereich aus einer auf dem genannten Halbleitersubstrat (1) gebildeten zweiten lichtelektrischen Umwandlungsschicht (21) des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, die dicker ist als der lichtelektrische Umwandlungsbereich, der aus dem genannten ersten lichtempfindlichen Bereich besteht,

und wobei die lichtempfindlichen Bereiche durch zwischen ihnen gebildete Element-Isolationsbereiche (30) isoliert sind.

2. Lichtempfindliches Halbleiterelement nach Anspruch 1, umfassend ferner eine auf der ersten lichtelektrischen Umwandlungsschicht (11) gebildete Schicht (14) eines ersten Leitfähigkeitstyps.

3. Halbleitervorrichtung, bestehend aus einem lichtempfindlichen Halbleiterelement nach Anspruch 1 oder 2 und einem Halbleiterelement.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, umfassend eine Signalverarbeitungsschaltung, die zusammen mit dem genannten lichtempfindlichen Halbleiterelement auf demselben Substrat gebildet ist.

5. Optische Abtastvorrichtung, umfassend eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3.

6. Optische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, umfassend eine optische Abtastvorrichtung nach Anspruch 5.

7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, umfassend einen Bipolartransistor (51, 52, 53), der über einem eine hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich (41) des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, der auf dem genannten Halbleitersubstrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps gebildet ist.

8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, umfassend eine Signalverarbeitungsschaltung, die einen Bipolartransistor (51, 52, 53) als das genannte Halbleiterelement verwendet.

9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, umfassend eine Fotodiode zur Ermittlung eines Fokussierungsfehlers, eines Spurfehlers oder zur optischen Signalerfassung unter Heranziehung des genannten lichtempfindlichen Halbleiterelements.

10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, umfassend eine Strom-Spannungs-Umsetzschaltung in der genannten Signalverarbeitungsschaltung unter Verwendung des genannten Halbleiterelements.

11. Optische Abtastvorrichtung, auf der eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8 angeordnet ist.

12. Optische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, umfassend eine optische Abtastvorrichtung und eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8.

13. Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements, umfassend die Schritte:

(A) Bilden eines Verunreinigungsbereichs (10, 12) hoher Verunreinigungskonzentration und eines Element-Isolationsbereiches (30) auf einem Halbleitersubstrat (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps,

(B) Bilden einer ersten Halbleiterschicht (40, 41) des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem genannten Halbleitersubstrat und dem eine hohe Konzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich, derart, dass dadurch

(a) ein erster lichtempfindlicher Bereich aus dem genannten Verunreinigungsbereich (10, 12) mit der hohen Verunreinigungskonzentration, welcher auf dem genannten Halbleitersubstrat (1) gebildet ist, und einer ersten lichtelektrische Umwandlungsschicht (11, 13) gebildet ist, die aus der genannten Halbleiterschicht besteht, welche auf dem genannten Verunreinigungsbereich gebildet ist, und dass

(b) ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus einer zweiten lichtelektrischen Umwandlungsschicht (21) gebildet ist, die aus der auf dem genannten Halbleitersubstrat gebildeten Halbleiterschicht besteht.

14. Verfahren zur Bildung eines lichtempfindlichen Halbleiterelements nach Anspruch 13, umfassend ferner die Schritte:

Bilden einer zweiten Halbleiterschicht (14) des ersten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht auf dem die hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich, derart, dass dadurch eine zweite Halbleiterschicht gebildet ist, die auf der genannten lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist.

15. Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung, umfassend die Schritte:

(A) Bilden eines ersten, eine hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden ersten Verunreinigungsbereichs (10, 12), einer Element-Isolationsschicht (30) und eines zweiten Verunreinigungsbereiches (50) hoher Verunreinigungskonzentration auf einem Halbleitersubstrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps,

(B) Bilden einer ersten Halbleiterschicht (40, 41) des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem genannten Halbleitersubstrat und den genannten ersten und zweiten Verunreinigungsbereichen hoher Verunreinigungskonzentration, derart,

(a) dass dadurch ein erster lichtempfindlicher Bereich, der aus dem genannten ersten Verunreinigungsbereich (10, 12) hoher Verunreinigungskonzentration gebildet ist, welcher auf dem genannten Halbleitersubstrat (1) gebildet ist, und eine erste lichtelektrische Umwandlungsschicht (11, 13) gebildet sind, die aus der genannten Halbleiterschicht besteht, welche auf dem genannten Verunreinigungsbereich gebildet ist, und

(b) dass ein zweiter lichtempfindlicher Bereich gebildet ist, der aus einer zweiten lichtelektrischen Umwandlungsschicht (21) gebildet ist, die aus der genannten Halbleiterschicht besteht, welche auf dem genannten Halbleitersubstrat gebildet ist, und

(C) Bilden eines Halbleiterelements auf der ersten Halbleiterschicht (40, 41) über dem genannten zweiten, eine hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich (50).

16. Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15, umfassend ferner die Schritte der Bildung einer zweiten Halbleiterschicht (14) des ersten Leitfähigkeitstyps in der ersten Halbleiterschicht auf dem ersten, eine hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich zur Bildung eines ersten lichtempfindlichen Bereiches, der aus der lichtelektrischen Umwandlungsschicht (13) gebildet ist, bestehend aus dem auf dem genannten Halbleitersubstrat gebildeten ersten, eine hohe Verunreinigungskonzentration aufweisenden Verunreinigungsbereich und der auf dem genannten Verunreinigungsbereich gebildeten ersten Halbleiterschicht, sowie einer zweiten Halbleiterschicht, welche aus der genannten lichtelektrischen Umwandlungsschicht gebildet ist.

17. Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei das genannte Halbleiterelement ein Bipolartransistor ist.