JP2501556B2 - 光センサおよびその製造方法 - Google Patents
光センサおよびその製造方法Info
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- JP2501556B2 JP2501556B2 JP61044791A JP4479186A JP2501556B2 JP 2501556 B2 JP2501556 B2 JP 2501556B2 JP 61044791 A JP61044791 A JP 61044791A JP 4479186 A JP4479186 A JP 4479186A JP 2501556 B2 JP2501556 B2 JP 2501556B2
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- type semiconductor
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- semiconductor region
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光センサおよびその製造方法に係り、特に寄
生効果を防止することを企図した光センサおよびその効
率的な製造方法に関する。
生効果を防止することを企図した光センサおよびその効
率的な製造方法に関する。
［従来技術およびその問題点］ 最近、フォトダイオードからの出力を直接演算処理す
るために、バイポーラトランジスタをモノシリックに形
成した光センサが提案されている。
るために、バイポーラトランジスタをモノシリックに形
成した光センサが提案されている。
第３図（Ａ）は、従来の光センサの概略的平面図、第
３図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面図である。
３図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面図である。
同図において、Ｐ型半導体基板１にはフォトダイオー
ドPDおよびバイポーラトランジスタBIがP+型の素子分離
領域４を挟んで形成されている。すなわち、N+埋込層２
上にＮ型エピタキシャル層３がフォトダイオードのＮ領
域およびトランジスタのコレクタ領域として形成され、
更にフォトダイオードのＰ型領域５およびトランジスタ
のＰのベース領域６が形成される。そして、Ｐベース領
域６内にN+エミッタ領域７が形成され、同時にＮ型エピ
タキシャル層３のオーミックコンタク層としてのN+層８
が各々形成される。
ドPDおよびバイポーラトランジスタBIがP+型の素子分離
領域４を挟んで形成されている。すなわち、N+埋込層２
上にＮ型エピタキシャル層３がフォトダイオードのＮ領
域およびトランジスタのコレクタ領域として形成され、
更にフォトダイオードのＰ型領域５およびトランジスタ
のＰのベース領域６が形成される。そして、Ｐベース領
域６内にN+エミッタ領域７が形成され、同時にＮ型エピ
タキシャル層３のオーミックコンタク層としてのN+層８
が各々形成される。
このような構造を有する光センサでは、通常、バイポ
ーラトランジスタBI上には遮光層（図示されていな
い。）が形成されているために、光による影響はなく、
Ｐベース領域６と素子分離領域４との間隔は10〜20μｍ
あれば、寄生トランジスタ効果は問題とならない。
ーラトランジスタBI上には遮光層（図示されていな
い。）が形成されているために、光による影響はなく、
Ｐベース領域６と素子分離領域４との間隔は10〜20μｍ
あれば、寄生トランジスタ効果は問題とならない。
しかしながら、フォトダイオードでは、光の入射によ
ってキャリアが生成されるために寄生効果生じ易く、こ
れを防止するために従来ではマージンを大きくする必要
があった。更に、Ｐ領域５と基板１間の寄生を防止する
ために、埋込層２をＰ領域５よりはるかに広く形成する
必要があり、それによって埋込層２と素子分離領域４と
の耐圧の問題も生じていた。
ってキャリアが生成されるために寄生効果生じ易く、こ
れを防止するために従来ではマージンを大きくする必要
があった。更に、Ｐ領域５と基板１間の寄生を防止する
ために、埋込層２をＰ領域５よりはるかに広く形成する
必要があり、それによって埋込層２と素子分離領域４と
の耐圧の問題も生じていた。
［問題点を解決するための手段］ 本発明による光センサは、一導電型半導体基体（11）
と、一導電型半導体領域（17）と、該一導電型半導体領
域（17）に接合した第１の反対導電型半導体領域（13）
と、該第１の反対導電型半導体領域（13）より不純物濃
度が高く前記第１の反対導電型半導体領域（13）を完全
に取り囲み前記一導電型半導体基体（11）と前記一導電
型半導体領域（17）との間に配された第２の反対導電型
半導体領域（12,15）と、を有するフォトダイオード部
（PD）と、該フォトダイオード部（PD）と他の半導体素
子（BI）との間に配された一導電型半導体を有する素子
分離領域（14）とを備えていることを特徴とする。
と、一導電型半導体領域（17）と、該一導電型半導体領
域（17）に接合した第１の反対導電型半導体領域（13）
と、該第１の反対導電型半導体領域（13）より不純物濃
度が高く前記第１の反対導電型半導体領域（13）を完全
に取り囲み前記一導電型半導体基体（11）と前記一導電
型半導体領域（17）との間に配された第２の反対導電型
半導体領域（12,15）と、を有するフォトダイオード部
（PD）と、該フォトダイオード部（PD）と他の半導体素
子（BI）との間に配された一導電型半導体を有する素子
分離領域（14）とを備えていることを特徴とする。
更に、本発明による光センサの製造方法は、一導電型
半導体基体（11）と、一導電型半導体領域（17）と、該
一導電型半導体領域（17）に接合した第１の反対導電型
半導体領域（13）と、該第１の反対導電型半導体領域
（13）より不純物濃度が高く前記第１の反対導電型半導
体領域（13）を完全に取り囲み前記一導電型半導体基体
（11）と前記一導電型半導体領域（17）との間に配され
た第２の反対導電型半導体領域（12,15）と、を有する
フォトダイオード部（PD）と、該フォトダイオード部
（PD）と他の半導体素子（BI）との間に配された一導電
型半導体を有する素子分離領域（14）とを備えている光
センサの製造方法であって、 一導電型半導体基体（11）内に反対導電型の不純物濃
度の高い半導体の埋込領域（12）を形成する工程、 該埋込領域（12）上に前記反対導電型半導体領域（1
3）を形成する工程、 反対導電型であって不純物濃度の高い半導体の拡散領
域（15）を前記反対導電型半導体領域（13）の表面から
前記埋込領域（12）に達するまで形成し前記第１及び第
２の反対導電型半導体領域（13），（12,15）を形成す
る工程、 該反対導電型半導体領域（13）の所望部分に前記一導
電型半導体領域（17）を形成する工程、とを有し、 これによって前記第２の反対導電型半導体領域（12,1
5）は、前記第１の反対導電型半導体領域（13）と前記
一導電型半導体基体（11）との間に前記第１の反対導電
型半導体領域（13）を完全に取り囲むように配されてい
ることを特徴とする。
半導体基体（11）と、一導電型半導体領域（17）と、該
一導電型半導体領域（17）に接合した第１の反対導電型
半導体領域（13）と、該第１の反対導電型半導体領域
（13）より不純物濃度が高く前記第１の反対導電型半導
体領域（13）を完全に取り囲み前記一導電型半導体基体
（11）と前記一導電型半導体領域（17）との間に配され
た第２の反対導電型半導体領域（12,15）と、を有する
フォトダイオード部（PD）と、該フォトダイオード部
（PD）と他の半導体素子（BI）との間に配された一導電
型半導体を有する素子分離領域（14）とを備えている光
センサの製造方法であって、 一導電型半導体基体（11）内に反対導電型の不純物濃
度の高い半導体の埋込領域（12）を形成する工程、 該埋込領域（12）上に前記反対導電型半導体領域（1
3）を形成する工程、 反対導電型であって不純物濃度の高い半導体の拡散領
域（15）を前記反対導電型半導体領域（13）の表面から
前記埋込領域（12）に達するまで形成し前記第１及び第
２の反対導電型半導体領域（13），（12,15）を形成す
る工程、 該反対導電型半導体領域（13）の所望部分に前記一導
電型半導体領域（17）を形成する工程、とを有し、 これによって前記第２の反対導電型半導体領域（12,1
5）は、前記第１の反対導電型半導体領域（13）と前記
一導電型半導体基体（11）との間に前記第１の反対導電
型半導体領域（13）を完全に取り囲むように配されてい
ることを特徴とする。
［作用］ このように、フォトダイオード部を上記反対導電型で
あって不純物濃度の高い半導体領域で完全に囲むことに
よって、寄生効果を大幅に低減させることができる。
あって不純物濃度の高い半導体領域で完全に囲むことに
よって、寄生効果を大幅に低減させることができる。
また、上記反対導電型であって不純物濃度の高い半導
体領域で囲まれたフォトダイオード部は、バイポーラト
ランジスタの通常の製造工程を利用して容易に製造され
る。そのために、上記他の半導体素子にバイポーラトラ
ンジスタが含まれていれば、フォトダイオードとバイポ
ーラトランジスタをほぼ同じ工程で形成することがで
き、製造工程数を減少させることができる。
体領域で囲まれたフォトダイオード部は、バイポーラト
ランジスタの通常の製造工程を利用して容易に製造され
る。そのために、上記他の半導体素子にバイポーラトラ
ンジスタが含まれていれば、フォトダイオードとバイポ
ーラトランジスタをほぼ同じ工程で形成することがで
き、製造工程数を減少させることができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による光センサの製
造方法の一実施例を示す概略的製造工程図、第２図は、
本実施例により製造された光センサの概略的平面図であ
り、第１図（Ｃ）は第２図におけるII−II線断面図に相
当する。
造方法の一実施例を示す概略的製造工程図、第２図は、
本実施例により製造された光センサの概略的平面図であ
り、第１図（Ｃ）は第２図におけるII−II線断面図に相
当する。
まず、第１図（Ａ）に示すように、Ｐ型半導体基板11
上に高い不純物濃度のN+埋込層12を形成し、その上にＮ
型のエピタキシャル層13を成長させる。続いて、ボロン
拡散によってP+素子分離領域14を形成し、フォトダイオ
ード部PDおよびバイポーラトランジスタ部BIを形成する
ためのエピタキシャル層の島を形成する。
上に高い不純物濃度のN+埋込層12を形成し、その上にＮ
型のエピタキシャル層13を成長させる。続いて、ボロン
拡散によってP+素子分離領域14を形成し、フォトダイオ
ード部PDおよびバイポーラトランジスタ部BIを形成する
ためのエピタキシャル層の島を形成する。
次に、同図（Ｂ）に示すように、POCl3等を用いてリ
ン（Ｐ）をＮエピタキシャル層13より高い不純物濃度で
拡散させ、埋込層12に達する深いN+拡散層15およびバイ
ポーラトランジスタのN+拡散層16を形成する。
ン（Ｐ）をＮエピタキシャル層13より高い不純物濃度で
拡散させ、埋込層12に達する深いN+拡散層15およびバイ
ポーラトランジスタのN+拡散層16を形成する。
次に、同図（Ｃ）に示すように、埋込層12およびN+拡
散層15で囲まれたフォトダイオードのＮエピタキシャル
層13内にＰ層17が形成され、PN接合が形成される。また
同時にバイポーラトランジスタのコレクタ領域であるＮ
エピタキシャル層13内にＰベース層18が形成され、更に
Ｐベース層18内にエミッタ領域となるN+層19が形成され
る。
散層15で囲まれたフォトダイオードのＮエピタキシャル
層13内にＰ層17が形成され、PN接合が形成される。また
同時にバイポーラトランジスタのコレクタ領域であるＮ
エピタキシャル層13内にＰベース層18が形成され、更に
Ｐベース層18内にエミッタ領域となるN+層19が形成され
る。
なお、フォトダイオードのN+拡散層15の平面パターン
は、第２図に示すように、Ｐ層17を完全に包囲してい
る。
は、第２図に示すように、Ｐ層17を完全に包囲してい
る。
このようにして、第１図（Ｃ）および第２図に示すよ
うなフォトダイオード部PDおよびバイポーラトランジス
タ部BIを有する光センサが製造される。
うなフォトダイオード部PDおよびバイポーラトランジス
タ部BIを有する光センサが製造される。
本実施例において、フォトダイオード部PDのPN接合
は、Ｎエピタキシャル層13より高い不純物濃度のN+拡散
層15およびN+埋込層12によって囲まれているために、P+
素子分離領域14およびＰ半導体基板11との間で寄生トラ
ンジスタ効果等の寄生効果が軽減され、光センサとして
安定した良好な特性を得ることができる。
は、Ｎエピタキシャル層13より高い不純物濃度のN+拡散
層15およびN+埋込層12によって囲まれているために、P+
素子分離領域14およびＰ半導体基板11との間で寄生トラ
ンジスタ効果等の寄生効果が軽減され、光センサとして
安定した良好な特性を得ることができる。
また、本実施例におけるバイポーラトランジスタ部BI
のN+拡散層16はN+埋込層12まで達しているために、コレ
クタ抵抗が低下する。
のN+拡散層16はN+埋込層12まで達しているために、コレ
クタ抵抗が低下する。
本発明の光センサは上記実施例に限定されるものでは
なく、複数個のバイポーラトランジスタや電界効果型ト
ランジスタ等を同一基板に形成したものであってもよ
い。
なく、複数個のバイポーラトランジスタや電界効果型ト
ランジスタ等を同一基板に形成したものであってもよ
い。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明による光センサ
は、フォトダイオード部を半導体基板とは反対導電型で
あって不純物濃度の高い半導体領域で完全に囲むことに
よって、寄生効果を大幅に低減させることができ、光セ
ンサの特性を安定させることができる。
は、フォトダイオード部を半導体基板とは反対導電型で
あって不純物濃度の高い半導体領域で完全に囲むことに
よって、寄生効果を大幅に低減させることができ、光セ
ンサの特性を安定させることができる。
また、本発明による光センサの製造方法は、上記反対
導電型であって不純物濃度の高い半導体領域で囲まれた
フォトダイオード部をバイポーラトランジスタの通常の
製造工程を利用して容易に製造することができるため
に、他の半導体素子にバイポーラトランジスタが含まれ
ていれば、フォトダイオードとバイポーラトランジスタ
をほぼ同じ工程で形成することができ、製造工程数を減
少させることができる。
導電型であって不純物濃度の高い半導体領域で囲まれた
フォトダイオード部をバイポーラトランジスタの通常の
製造工程を利用して容易に製造することができるため
に、他の半導体素子にバイポーラトランジスタが含まれ
ていれば、フォトダイオードとバイポーラトランジスタ
をほぼ同じ工程で形成することができ、製造工程数を減
少させることができる。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による光センサの製造
方法の一実施例を示す概略的製造工程図、 第２図は、本実施例により製造された光センサの概略的
平面図、 第３図（Ａ）は、従来の光センサの概略的平面図、第３
図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面図である。 11……半導体基板 12……埋込層 13……エピタキシャル層 14……素子分離領域 15、16……N+拡散層 17……Ｐ層 18……Ｐベース層 19……N+エミッタ層
方法の一実施例を示す概略的製造工程図、 第２図は、本実施例により製造された光センサの概略的
平面図、 第３図（Ａ）は、従来の光センサの概略的平面図、第３
図（Ｂ）は、そのＩ−Ｉ線断面図である。 11……半導体基板 12……埋込層 13……エピタキシャル層 14……素子分離領域 15、16……N+拡散層 17……Ｐ層 18……Ｐベース層 19……N+エミッタ層
Claims (2)
- 【請求項１】一導電型半導体基体と、 一導電型半導体領域と、 該一導電型半導体領域に接合した第１の反対導電型半導
体領域と、 該第１の反対導電型半導体領域より不純物濃度が高く前
記第１の反対導電型半導体領域を完全に取り囲み前記一
導電型半導体基体と前記一導電型半導体領域との間に配
された第２の反対導電型半導体領域と、を有するフォト
ダイオード部と、 該フォトダイオード部と他の半導体素子との間に配され
た一導電型半導体を有する素子分離領域とを備えている
ことを特徴とする光センサ。 - 【請求項２】一導電型半導体基体と、 一導電型半導体領域と、 該一導電型半導体領域に接合した第１の反対導電型半導
体領域と、 該第１の反対導電型半導体領域より不純物濃度が高く前
記第１の反対導電型半導体領域を完全に取り囲み前記一
導電型半導体基体と前記一導電型半導体領域との間に配
された第２の反対導電型半導体領域と、を有するフォト
ダイオード部と、 該フォトダイオード部と他の半導体素子との間に配され
た一導電型半導体を有する素子分離領域とを備えた光セ
ンサの製造方法であって、 一導電型半導体基体内に反対導電型の不純物濃度の高い
半導体の埋込領域を形成する工程、 該埋込領域上に前記反対導電型半導体領域を形成する工
程、 反対導電型であって不純物濃度の高い半導体の拡散領域
を前記反対導電型半導体領域の表面から前記埋込領域に
達するまで形成し前記第１及び第２の反対導電型半導体
領域を形成する工程、 該反対導電型半導体領域の所望部分に前記一導電型半導
体領域を形成する工程、とを有し、 これによって前記第２の反対導電型半導体領域は前記第
１の反対導電型半導体領域と前記一導電型半導体基体と
の間に前記第１の反対導電型半導体領域を完全に取り囲
むように配されていることを特徴とする光センサの製造
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044791A JP2501556B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光センサおよびその製造方法 |
| DE19873706278 DE3706278A1 (de) | 1986-02-28 | 1987-02-26 | Halbleitervorrichtung und herstellungsverfahren hierfuer |
| DE3745036A DE3745036C2 (de) | 1986-02-28 | 1987-02-26 | Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung |
| US07/501,968 US5106765A (en) | 1986-02-28 | 1990-03-29 | Process for making a bimos |
| US08/285,765 US5488251A (en) | 1986-02-28 | 1994-08-03 | Semiconductor device and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044791A JP2501556B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光センサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202567A JPS62202567A (ja) | 1987-09-07 |
| JP2501556B2 true JP2501556B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12701237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61044791A Expired - Lifetime JP2501556B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光センサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501556B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01117375A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体装置 |
| DE59300087D1 (de) * | 1992-07-16 | 1995-03-30 | Landis & Gry Tech Innovat Ag | Anordnung mit einer integrierten farbselektiven Photodiode und einem der Photodiode nachgeschalteten Verstärker. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216464A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Nec Corp | 受光ダイオ−ドとトランジスタのモノリシツク集積素子 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61044791A patent/JP2501556B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62202567A (ja) | 1987-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |