JP2009528704A - 光検出器アレイ用フロントサイド電気コンタクトとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (21)
- フォトダイオードであって、
第1導電性を有する第1活性層と、前記第1導電性の逆の第2導電性を有する第2活性層と、前記第1活性層及び前記第2活性層を分離する真性層と、を含むと共に、表面と裏面とを有する半導体と、
前記第2活性層と前記真性層とを貫通して前記第1活性層内へと延出する深さを有し、前記フォトダイオードを複数のセルに分割すると共に、当該複数のセルの夫々の下方で前記第1活性層と電気的に接続する中央トレンチ領域を形成するように配置される複数の分離トレンチと、
前記分離トレンチ深さを各サイドウォールに沿って延出し、前記サイドウォールの少なくとも一部を第1導電性の不純物を注入して形成されるサイドウォール活性拡散領域と、
前記分離トレンチを充填する導電性材料と、
前記中央トレンチを介して前記セルの夫々の下方において前記第1活性層と電気的に接続されている第1電気コンタクトと、
その夫々が前記複数のセルの1つの前記第2活性層と電気的に接続され、前記第1電気コンタクトと共に、前記フォトダイオードの前記表面上に形成される複数の第2電気コンタクトと、
を備えるフォトダイオード。 - 前記分離トレンチは、前記サイドウォール活性拡散領域が前記中央トレンチ領域の隣接するトレンチ間に実質的に連続的に側方に延出するように、前記サイドウォール活性拡散領域の夫々の側方深さの2倍以下の隣接トレンチ間側方間隔を有するように配設されている請求項1に記載のフォトダイオード。
- 前記分離トレンチは、前記サイドウォール活性拡散領域の夫々の側方深さの2倍に等しい隣接トレンチ間側方間隔を有するように前記中央トレンチ領域に配設されている請求項2に記載のフォトダイオード。
- 前記分離トレンチは、前記サイドウォール活性拡散領域が前記中央トレンチ領域の隣接するトレンチ間に部分的しか延出しないように、前記サイドウォール活性拡散領域の夫々の側方深さの2倍以上である隣接トレンチ間側方間隔を有するように配設されている請求項1に記載のフォトダイオード。
- 前記第1導電性は、p型及びn型のいずれか一方であり、前記第2導電性はp型及びn型の他方である請求項1に記載のフォトダイオード。
- 前記導電性材料は、ポリシリコンである請求項1に記載のフォトダイオード。
- 前記ポリシリコンは、前記第1導電性の不純物が注入されている請求項6に記載のフォトダイオード。
- 前記真性層の上面の少なくとも一部分は前記第1導電性の不純物が注入されている請求項6に記載のフォトダイオード。
- 前記第1活性層はカソード及びアノードのいずれか一方であり、前記第2活性層はカソード及びアノードの他方である請求項1に記載のフォトダイオード。
- 各分離トレンチは、前記分離トレンチの深さに沿った直線状形状であり、かつ、長手軸心を有する請求項1に記載のフォトダイオード。
- 前記分離トレンチの長手軸心は、前記表面に対して鉛直である請求項10に記載のフォトダイオード。
- フォトダイオードの製造方法であって、
第1導電性を有する第1活性層と、前記第1導電性の逆の第2導電性を有する第2活性層と、前記第1活性層及び前記第2活性層を分離する真性層とを含むと共に、表面と裏面とを有する半導体を提供する工程と、
前記第2活性層と前記真性層とを貫通して前記第1活性層内へと延出する深さを有し、前記フォトダイオードを複数のセルに分割すると共に、前記複数のセルの夫々の下方で前記第1活性層と電気的に接続する中央トレンチ領域を形成するように配置される複数の分離トレンチを形成する工程と、
前記分離トレンチの複数のサイドウォールの少なくとも一部を、第1導電性の不純物を注入することにより、各サイドウォールに沿って分離トレンチ深さを延出するサイドウォール活性拡散領域を形成する工程と、
前記分離トレンチを導電性材料によって充填する工程と、
前記中央トレンチ領域を介して前記セルの夫々の下方において前記第1活性層と電気的に接続される第1電気コンタクトを形成する工程と、
前記複数のセルの1つの前記第2活性層と電気的に接続され、前記第1電気コンタクトと共に前記フォトダイオードの前記表面上に形成される複数の第2電気コンタクトを形成する工程と、
を備えるフォトダイオードの製造方法。 - 前記真性層の上面の少なくとも一部は、前記第1導電性の不純物によりドーピングされて少なくとも1つの真性層上面活性拡散領域を形成する請求項12に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 前記真性層上面のドーピング工程は、ブランケットドーピングの第1工程と、当該第1工程後のドライブイン処理の第2工程とを含む請求項13に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 前記トレンチのサイドウォールのドーピング工程は、イオン注入、固体拡散、液体拡散、spin-on deposition、プラズマドーピング、気相ドーピング、レーザドーピング、のいずれか1つを使用して実行される請求項12に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 前記トレンチのサイドウォールのドーピング工程は、ブランケットドーピングの第1工程と、当該第1工程後のドライブイン処理の第2工程とを含む請求項12に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 前記複数の分離トレンチは、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング(RIE)、及び化学エッチングのいずれか1つを使用して形成される請求項12に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 前記第2活性層上に酸化物層を形成する工程と、
前記酸化物層上にフォトレジストマスクを形成してエッチングマスクを形成する工程と、
前記フォトレジストマスクの下方の前記酸化物層をエッチングして前記フォトレジストマスクのエッジの近傍にアンダーカット領域を形成する工程と、
を有する請求項12に記載のフォトダイオードの製造方法。 - 前記酸化物層は、反応性イオンエッチングを使用してエッチングされる請求項18に記載のフォトダイオードの製造方法。
- 請求項12のフォトダイオードの製造方法により製造されたフォトダイオード。
- 第1導電性の第1領域と、第2導電性の第2領域とを有するシリコン・オン・インシュレータ(SOI: silicon-on-insulator)半導体を提供する工程と、
前記第1領域を貫通して前記第2領域内へと延出する少なくとも1つのトレンチを形成する工程と、
前記少なくとも1つのトレンチのサイドウォールを、前記第2導電性の不純物を注入して各分離トレンチサイドウォールに沿ったサイドウォール活性拡散領域を形成する工程と、
前記少なくとも1つのトレンチを導電性材で充填する工程と、
前記少なくとも1つのトレンチとサイドウォール活性拡散領域とを介して前記第1領域と電気的に接続する第1電気コンタクトを形成する工程と、
を備えたシリコン・オン・インシュレータ(SOI: silicon-on-insulator)半導体上のシリコンの少なくとも二つの電気素子間に電気コンタクトを形成する方法。
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