JPH02159774A - アバランシェ・ホトダイオードの製造方法 - Google Patents
アバランシェ・ホトダイオードの製造方法Info
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- JPH02159774A JPH02159774A JP63315531A JP31553188A JPH02159774A JP H02159774 A JPH02159774 A JP H02159774A JP 63315531 A JP63315531 A JP 63315531A JP 31553188 A JP31553188 A JP 31553188A JP H02159774 A JPH02159774 A JP H02159774A
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- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 14
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はＩｎＰ系のアバランシェ・ホトダイオード（
ＡＰＤ）の製造方法に関し、特にガードリング形成方法
の改良により信転性の高いＡＰＤを１Ｍることができる
ＡＰＤの製造方法に関するものである。
ＡＰＤ）の製造方法に関し、特にガードリング形成方法
の改良により信転性の高いＡＰＤを１Ｍることができる
ＡＰＤの製造方法に関するものである。
第３図はＢｅのイオン注入によりキャリア濃度が１ ×
１０ ｌｂｃｍ−’のｎ−ＩｎＰ基板にガードリングを
形成した場合についてガードリングの降伏電圧とイオン
注入量の関係を示す図である。
１０ ｌｂｃｍ−’のｎ−ＩｎＰ基板にガードリングを
形成した場合についてガードリングの降伏電圧とイオン
注入量の関係を示す図である。
ＡＰＤのガードリングはできるだけ高い降伏電圧が要求
される。第３図かられかるように、ＩｎＰ系のＡＰＤの
ガードリングを形成するにあたってもっとも高い降伏電
圧が得られる最適な注入量は３ Ｘ １０１３ｃｍ−”
程度である。また、このようなガードリングを形成する
ためのイオン注入は、形成されるｐｎ接合の深さの制約
などから加速エネルギ−２００ｋｅＶ程度で行なわれる
。
される。第３図かられかるように、ＩｎＰ系のＡＰＤの
ガードリングを形成するにあたってもっとも高い降伏電
圧が得られる最適な注入量は３ Ｘ １０１３ｃｍ−”
程度である。また、このようなガードリングを形成する
ためのイオン注入は、形成されるｐｎ接合の深さの制約
などから加速エネルギ−２００ｋｅＶ程度で行なわれる
。
第４図は上述のような条件で形成されたガードリングを
持つＡ Ｐ、Ｄの実使用状態を示す図であり、図におい
て、２はｎ−ＩｎＰ層、３はｎ−ＩｎＰ基板、６はＳｉ
Ｎ膜、７及び８は電極、９はガードリング、１０は拡散
部、１１は反転部である。
持つＡ Ｐ、Ｄの実使用状態を示す図であり、図におい
て、２はｎ−ＩｎＰ層、３はｎ−ＩｎＰ基板、６はＳｉ
Ｎ膜、７及び８は電極、９はガードリング、１０は拡散
部、１１は反転部である。
しかしながら、上述のような条件で形成されたガードリ
ングをもつＡＰＤは、実使用に際してガードリング部最
表面が図中の反転部１１に示すようにｐ型からｎ型に反
転するため、この表面部分で暗電流が生しる。この暗電
流はＡＰＤの初期特性の問題に止まらず、装置の経時劣
化等の信頼性においても大きな問題である。
ングをもつＡＰＤは、実使用に際してガードリング部最
表面が図中の反転部１１に示すようにｐ型からｎ型に反
転するため、この表面部分で暗電流が生しる。この暗電
流はＡＰＤの初期特性の問題に止まらず、装置の経時劣
化等の信頼性においても大きな問題である。
第５図は上記のような問題点を解消できるガドリングを
形成するためのイオン注入を示す断面図で、図において
、１はレジスト、２はｎ−ＩｎＰ、３はｎ−ＩｎＰ基板
、４は高加速エネルギーでＢｅイオンを注入した領域、
５は低加速エネルギーでＢｅをイオン注入した領域であ
る。
形成するためのイオン注入を示す断面図で、図において
、１はレジスト、２はｎ−ＩｎＰ、３はｎ−ＩｎＰ基板
、４は高加速エネルギーでＢｅイオンを注入した領域、
５は低加速エネルギーでＢｅをイオン注入した領域であ
る。
次にガードリングの効果について説明する。
ＡＰＤのガードリングは高い降伏電圧と安定な最表面が
不可欠である。そのためにはガードリングのキャリア濃
度の分布を最表面では高く、その他の領域では低くする
必要がある。そのようなキャリア濃度の分布を形成する
１つの方法として、高い加速エネルギー（２００〜３０
０Ｋｅ■）と低い加速エネルギー（〜５０ＫｅＶ）の２
段階の加速エネルギーでイオン注入する方法がある。
不可欠である。そのためにはガードリングのキャリア濃
度の分布を最表面では高く、その他の領域では低くする
必要がある。そのようなキャリア濃度の分布を形成する
１つの方法として、高い加速エネルギー（２００〜３０
０Ｋｅ■）と低い加速エネルギー（〜５０ＫｅＶ）の２
段階の加速エネルギーでイオン注入する方法がある。
例えば、第５図に示すように高加速エネルギー注入した
領域５は低キヤリア濃度となり、低加速エネルギーで注
入した領域４は高いキャリア濃度となる。
領域５は低キヤリア濃度となり、低加速エネルギーで注
入した領域４は高いキャリア濃度となる。
このように最表面近傍のキャリア濃度を高くしてその濃
度を１ ｘ ｌ Ｏ１７ｃｍ−”程度とした場合、上記
問題となった暗電流はほとんどなかれることはなく、良
好なガードリング効果を実現できる。
度を１ ｘ ｌ Ｏ１７ｃｍ−”程度とした場合、上記
問題となった暗電流はほとんどなかれることはなく、良
好なガードリング効果を実現できる。
ＩｎＰ系のＡＰＤのガードリング形成は、高い降伏電圧
と安定な最表面を得るために以上のようにイオン注入の
加速エネルギーを変えて行なわれていたが、上述のよう
に最表面近傍のキャリア濃度をｌ Ｘ ｌ Ｏ１７ｃｍ
−３程度とした場合においても、装置の実使用中に電気
容量が増加して素子特性が著しく阻害されるという問題
点があった。
と安定な最表面を得るために以上のようにイオン注入の
加速エネルギーを変えて行なわれていたが、上述のよう
に最表面近傍のキャリア濃度をｌ Ｘ ｌ Ｏ１７ｃｍ
−３程度とした場合においても、装置の実使用中に電気
容量が増加して素子特性が著しく阻害されるという問題
点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電気容量の増加を抑えることができ、高い信
頼性を持つＩｎＰ系のＡＰＤを得ることを目的とする。
たもので、電気容量の増加を抑えることができ、高い信
頼性を持つＩｎＰ系のＡＰＤを得ることを目的とする。
この発明に係るアバランシェ・ホトダイオードの製造方
法は、ＩｎＰ層にＢｅイオンを注入してガードリングを
形成するに際し、高加速エネルギー注入では最も高い降
伏電圧が得られるような注入量と加速エネルギーで行な
い、同一のマスクを用いた低加速エネルギー注入では最
表面近傍のＢｅイオンのキャリア濃度が５ Ｘ Ｉ Ｏ
”ｃｍ−”以上となるような注入量と加速エネルギーで
イオン注入を行なうようにしたものである。
法は、ＩｎＰ層にＢｅイオンを注入してガードリングを
形成するに際し、高加速エネルギー注入では最も高い降
伏電圧が得られるような注入量と加速エネルギーで行な
い、同一のマスクを用いた低加速エネルギー注入では最
表面近傍のＢｅイオンのキャリア濃度が５ Ｘ Ｉ Ｏ
”ｃｍ−”以上となるような注入量と加速エネルギーで
イオン注入を行なうようにしたものである。
この発明においては、低加速エネルギー注入を最表面近
傍のＢｅイオンのキャリア濃度が５×ＩＱ ｌ ’Ｔ
ｃ ｍ −３以上となるような注入量と加速エネルギー
で行なうようにしたから、電気容量の増加を抑制できる
ＩｎＰ系のＡＰＤが得られる。
傍のＢｅイオンのキャリア濃度が５×ＩＱ ｌ ’Ｔ
ｃ ｍ −３以上となるような注入量と加速エネルギー
で行なうようにしたから、電気容量の増加を抑制できる
ＩｎＰ系のＡＰＤが得られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はＩｎＰ系のＡＰＤにＢｅのイオン注入によりガ
ードリングを形成した場合のガードリング最表面のキャ
リア濃度と電気容量の増加率の関係を示す図である。
ードリングを形成した場合のガードリング最表面のキャ
リア濃度と電気容量の増加率の関係を示す図である。
この図かられかるように、実使用に際して最表面近傍で
電気容量の増加の生じない最少比のキャリア濃度は５
Ｘ Ｉ Ｑ ”ａｍ−”である。
電気容量の増加の生じない最少比のキャリア濃度は５
Ｘ Ｉ Ｑ ”ａｍ−”である。
第２図はＢｅイオンの注入量をパラメータとした最表面
のキャリア濃度と加速エネルギーの関係を示す図である
。ただしアニール温度は７００℃アニール時間は４０分
である。
のキャリア濃度と加速エネルギーの関係を示す図である
。ただしアニール温度は７００℃アニール時間は４０分
である。
第２図より、最表面のキャリア濃度が５×１０７ｃｍ−
３となるためには、例えば３００ ｋ ｅ Ｖ ”？：
ＩＸＩＯＩ３ｃｍ−２，２５ｋｅＶで２ Ｘ ＦＯ１
３ｃｍ−２Ｂ ｅイオンをキャリア濃度２ Ｘ １０１
６ｃｍ−”のｎ−ＩｎＰ層に注入すればよいことがわか
る。
３となるためには、例えば３００ ｋ ｅ Ｖ ”？：
ＩＸＩＯＩ３ｃｍ−２，２５ｋｅＶで２ Ｘ ＦＯ１
３ｃｍ−２Ｂ ｅイオンをキャリア濃度２ Ｘ １０１
６ｃｍ−”のｎ−ＩｎＰ層に注入すればよいことがわか
る。
このような条件でガードリングを形成した場合、実使用
に際して電気容量が増加することはなく、ガードリング
最表面の安定した信頼性の高いＩｎＰ系のＡＰＤを得る
ことができる。
に際して電気容量が増加することはなく、ガードリング
最表面の安定した信頼性の高いＩｎＰ系のＡＰＤを得る
ことができる。
以上のように、この発明によればアバランシェ・ホトダ
イオードの製造方法において、ＩｎＰ層にＢｅイオンを
注入してガードリングを形成するに際し、高加速エネル
ギー注入では最も高い降伏電圧が得られるような注入量
と加速エネルギーで行ない、同一のマスクを用いた低加
速エネルギー注入では最表面近傍のＢｅイオンのキャリ
ア濃度が５ Ｘ １０１７ｃｍ−３以上となるような注
入量と加速エネルギーでイオン注入を行なうようにした
から、電気容量の増加を抑制できる、高い信顛性をもつ
ＴｎＰ系のアバランシェ・ホトダイオードを得ることが
できる効果がある。
イオードの製造方法において、ＩｎＰ層にＢｅイオンを
注入してガードリングを形成するに際し、高加速エネル
ギー注入では最も高い降伏電圧が得られるような注入量
と加速エネルギーで行ない、同一のマスクを用いた低加
速エネルギー注入では最表面近傍のＢｅイオンのキャリ
ア濃度が５ Ｘ １０１７ｃｍ−３以上となるような注
入量と加速エネルギーでイオン注入を行なうようにした
から、電気容量の増加を抑制できる、高い信顛性をもつ
ＴｎＰ系のアバランシェ・ホトダイオードを得ることが
できる効果がある。
第１図はＩｎＰ系のＡＰＤにＢｅのイオン注入によりガ
ードリングを形成した場合のガードリング最表面のキャ
リア濃度と電気容量の増加率の関係を示す図、第２図は
Ｂｅイオンの注入量をパラメータとした最表面のキャリ
ア濃度と加速エネルギーの関係を示す図、第３図はガー
ドリングの降伏電圧とイオン注入量の関係を示す図、第
４図は１段階のイオン注入により形成されたガードリン
グを有するＡＰＤの実使用状態を示す図、第５図は２段
階のイオン注入によるガードリングの形成方法を説明す
るための図である。 １はレジスト、２はｎ−ＩｎＰ層、３はｎ−ＩｎＰ基板
、４は高加速エネルギーでイオンを注入した領域、５は
低加速エネルギーでイオンを注入した領域、６はＳｉＮ
膜、７，８は電極である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
ードリングを形成した場合のガードリング最表面のキャ
リア濃度と電気容量の増加率の関係を示す図、第２図は
Ｂｅイオンの注入量をパラメータとした最表面のキャリ
ア濃度と加速エネルギーの関係を示す図、第３図はガー
ドリングの降伏電圧とイオン注入量の関係を示す図、第
４図は１段階のイオン注入により形成されたガードリン
グを有するＡＰＤの実使用状態を示す図、第５図は２段
階のイオン注入によるガードリングの形成方法を説明す
るための図である。 １はレジスト、２はｎ−ＩｎＰ層、３はｎ−ＩｎＰ基板
、４は高加速エネルギーでイオンを注入した領域、５は
低加速エネルギーでイオンを注入した領域、６はＳｉＮ
膜、７，８は電極である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）Ｂｅイオンを高低２種類以上の加速エネルギーで
同一マスクパターン上からｎ型ＩｎＰ層に注入すること
により形成されたガードリングを有するＩｎＰ系のアバ
ランシェ・ホトダイオードの製造方法において、 上記低加速エネルギーによるイオン注入を最表面近傍の
Ｂｅイオンのキャリア濃度が５×１０＾１＾７ｃｍ＾−
＾３以上となるような注入量と加速エネルギーで行なう
ことを特徴とするアバランシェ・ホトダイオードの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315531A JPH02159774A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アバランシェ・ホトダイオードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315531A JPH02159774A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アバランシェ・ホトダイオードの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159774A true JPH02159774A (ja) | 1990-06-19 |
Family
ID=18066463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63315531A Pending JPH02159774A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アバランシェ・ホトダイオードの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02159774A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373676A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63315531A patent/JPH02159774A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373676A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
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