JPH022692A - 赤外線検知用溝付きショットキーバリアホトダイオード - Google Patents
赤外線検知用溝付きショットキーバリアホトダイオードInfo
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- JPH022692A JPH022692A JP63320732A JP32073288A JPH022692A JP H022692 A JPH022692 A JP H022692A JP 63320732 A JP63320732 A JP 63320732A JP 32073288 A JP32073288 A JP 32073288A JP H022692 A JPH022692 A JP H022692A
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- schottky barrier
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- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
技術分野
本発明は、赤外線又はその他の電磁放射を検知する装置
及びその製造方法に関するものであって、更に詳細には
、検知効率を向上させるために溝付き上部表面を持った
ショットキーバリアホトダイオード及びその製造方法に
関するものである。
及びその製造方法に関するものであって、更に詳細には
、検知効率を向上させるために溝付き上部表面を持った
ショットキーバリアホトダイオード及びその製造方法に
関するものである。
従来技術
遠隔検知のための適用は過去２０年間に渡り著しく普遍
した。このような技術は、観ａＰノ者から遠くに位置し
た自然の及び人工の物体の検知、測定、及び解析のため
の広い適用を有している。赤外線放射の検知は、夜間視
覚及び衛星画像処理にとって特に有用な遠隔検知の一側
面である。
した。このような技術は、観ａＰノ者から遠くに位置し
た自然の及び人工の物体の検知、測定、及び解析のため
の広い適用を有している。赤外線放射の検知は、夜間視
覚及び衛星画像処理にとって特に有用な遠隔検知の一側
面である。
赤外線放射を検知するために、幾つかのタイプの装置が
開発されている。例えば、水銀−カドミウム−テルルな
どの真性半導体や、例えばガリウム又はインジウムをド
ープしたシリコンなどの不純物半導体や、シリコン上の
パラジウムシリサイドなどのショットキーバリアホトダ
イオードなどがある。これらの装置の各々は、特定の適
用を有しているが、ショットキーバリアホトダイオード
の使用は、その量子効率が低いので、制限されていた。
開発されている。例えば、水銀−カドミウム−テルルな
どの真性半導体や、例えばガリウム又はインジウムをド
ープしたシリコンなどの不純物半導体や、シリコン上の
パラジウムシリサイドなどのショットキーバリアホトダ
イオードなどがある。これらの装置の各々は、特定の適
用を有しているが、ショットキーバリアホトダイオード
の使用は、その量子効率が低いので、制限されていた。
典型的な従来のショットキーバリアホトダイオード赤外
線検知器はブレーナ装置である。通常、その装置は、シ
リコン本体の上部表面上に金属シリサイド層を有してい
る。そのシリサイドの上には絶縁物質及びミラーが積層
されている。シリコン本体の下部表面上へ指向された赤
外線放射は、シリコンを介し、金属シリサイドを介して
通過し、該ミラーで反射し、金属シリサイドを介して帰
還する。その光がシリサイドを介して通過する場合に、
基板内にホール又は電子（基板の導電型に依存する）を
注入し、従来の電荷結合素子（ＣＣＤ）技術又はＭＯ５
読取り技術を使用して回収し且つ検知する。このような
ショットキーバリアホトダイオードの一例は、Ｒ，Ｃ，
ＭｃＫｅｅ著のｒ＜１１１＞Ｓｔ上のＰｄ２Ｓｉショッ
トキー赤外線ダイオードの向上した量子効率（Ｅｎｈａ
ｎｃｅｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｏｆ Ｐｄ２ Ｓｉ ５ｃｈｏｔ ｔｋｙ Ｉｎ
ｆｒａｒｅｄ Ｄｉｏｄｅｓ ｏｎ ＜１１１＞
Ｓｉ）」、ＩＥＥＥ・トランズアクションズ・オン・エ
レクトロンデバイシーズ、１９８４年７月、ＥＤ−３１
（７） 、ｐ、９６８、の文献に示されている。しかし
ながら、このような従来の装置は、極めて低い量子効率
を有するものであって、例えば、プラチナシリサイドの
量子効率は、通常、所望の３乃至５ミクロン波長範囲内
において２％未満であり、且つ４ミクロンにおいて１９
６未満である。
線検知器はブレーナ装置である。通常、その装置は、シ
リコン本体の上部表面上に金属シリサイド層を有してい
る。そのシリサイドの上には絶縁物質及びミラーが積層
されている。シリコン本体の下部表面上へ指向された赤
外線放射は、シリコンを介し、金属シリサイドを介して
通過し、該ミラーで反射し、金属シリサイドを介して帰
還する。その光がシリサイドを介して通過する場合に、
基板内にホール又は電子（基板の導電型に依存する）を
注入し、従来の電荷結合素子（ＣＣＤ）技術又はＭＯ５
読取り技術を使用して回収し且つ検知する。このような
ショットキーバリアホトダイオードの一例は、Ｒ，Ｃ，
ＭｃＫｅｅ著のｒ＜１１１＞Ｓｔ上のＰｄ２Ｓｉショッ
トキー赤外線ダイオードの向上した量子効率（Ｅｎｈａ
ｎｃｅｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｏｆ Ｐｄ２ Ｓｉ ５ｃｈｏｔ ｔｋｙ Ｉｎ
ｆｒａｒｅｄ Ｄｉｏｄｅｓ ｏｎ ＜１１１＞
Ｓｉ）」、ＩＥＥＥ・トランズアクションズ・オン・エ
レクトロンデバイシーズ、１９８４年７月、ＥＤ−３１
（７） 、ｐ、９６８、の文献に示されている。しかし
ながら、このような従来の装置は、極めて低い量子効率
を有するものであって、例えば、プラチナシリサイドの
量子効率は、通常、所望の３乃至５ミクロン波長範囲内
において２％未満であり、且つ４ミクロンにおいて１９
６未満である。
目 的
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、検知
効率を向上させた赤外線又はその他の電磁放射を検知す
る装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
効率を向上させた赤外線又はその他の電磁放射を検知す
る装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
構成
本発明は、ショットキーバリアホトダイオードセンサ（
検知器）の量子効率を著しく増加させることを可能とし
た技術を提供している。本発明の好適実施例によれば、
ショットキーバリアホトダイオードの応答性は、装置の
製造期間中にホトダイオードの表面内に溝を形成するこ
とによって著しく増加されている。適宜の角度配向を持
った溝を形成することによって、赤外線放射は、平坦な
構造の場合に可能であるものよりも一度又は二度を越え
て活性金属層を介して通過する。光学路の最大化に加え
て、ある物質系の場合に、装置の感度が露出したシリコ
ン表面の異なった結晶配向によって向上される可能性が
ある。
検知器）の量子効率を著しく増加させることを可能とし
た技術を提供している。本発明の好適実施例によれば、
ショットキーバリアホトダイオードの応答性は、装置の
製造期間中にホトダイオードの表面内に溝を形成するこ
とによって著しく増加されている。適宜の角度配向を持
った溝を形成することによって、赤外線放射は、平坦な
構造の場合に可能であるものよりも一度又は二度を越え
て活性金属層を介して通過する。光学路の最大化に加え
て、ある物質系の場合に、装置の感度が露出したシリコ
ン表面の異なった結晶配向によって向上される可能性が
ある。
本発明の好適実施例において、電磁放射感受性半導体構
成体は、表面を持った半導体基板を有しており、その表
面内には、ガードリングによって基板の周辺部分から第
一領域が電気的に分離されている。その第一領域内には
、前記表面から前記基板内に複数個の波型部が延在して
おり、放射線感受性金属シリサイドからなる層がガード
リングとオーバーラツプする前記波型部の表面上に形成
されている。
成体は、表面を持った半導体基板を有しており、その表
面内には、ガードリングによって基板の周辺部分から第
一領域が電気的に分離されている。その第一領域内には
、前記表面から前記基板内に複数個の波型部が延在して
おり、放射線感受性金属シリサイドからなる層がガード
リングとオーバーラツプする前記波型部の表面上に形成
されている。
実施例
第１図は本発明の好適実施例に基づいて（１が成された
溝付きショットキーバリアホトダイオード構成体の概略
断面図である。第１図に示した構成は、１１−のショッ
トキーバリアホトダイオードを形成しており、典型的な
集積型イメージセンサ回路においては、数千側のこのよ
うな構成体が、通常、リニア又は矩形状のアレイの形態
で形成されている。例えば、あるアレイの場合は、十万
個を越えるホトダイオードを有している。赤外線放射１
２をレンズ又はその他の手段を使用して本構成体上に集
束させることによって画像を形成し、光励起された電荷
を回収し、次いで該アレイを走査して蓄禎した電荷を検
知するものであって、このように画像検知装置が構成さ
れる。
溝付きショットキーバリアホトダイオード構成体の概略
断面図である。第１図に示した構成は、１１−のショッ
トキーバリアホトダイオードを形成しており、典型的な
集積型イメージセンサ回路においては、数千側のこのよ
うな構成体が、通常、リニア又は矩形状のアレイの形態
で形成されている。例えば、あるアレイの場合は、十万
個を越えるホトダイオードを有している。赤外線放射１
２をレンズ又はその他の手段を使用して本構成体上に集
束させることによって画像を形成し、光励起された電荷
を回収し、次いで該アレイを走査して蓄禎した電荷を検
知するものであって、このように画像検知装置が構成さ
れる。
この単一ホトダイオードの構成体は、シリコンの上部表
面に形成した一連の溝１５を有している。
面に形成した一連の溝１５を有している。
好適には金属シリサイド２１である放射線感受性物質か
らなる薄い層が波型部１５の上部表面上に配設されてい
る。本構成体の上部表面上に設けられている二酸化シリ
コン又はその他の絶縁性物質からなる層が、シリサイド
２１をアルミニウム層（不図示）から分離させている。
らなる薄い層が波型部１５の上部表面上に配設されてい
る。本構成体の上部表面上に設けられている二酸化シリ
コン又はその他の絶縁性物質からなる層が、シリサイド
２１をアルミニウム層（不図示）から分離させている。
木（１が成体のショットキーバリアホトダイオード部分
は、通常、ガードリング３０を必要とし、それは、典型
的には、Ｐ型基板内のＮ型領域である。このガードリン
グは、暗電流を最小とさせ、第２図に示した如く、本ダ
イオード構成体の回りを環状に延在している。
は、通常、ガードリング３０を必要とし、それは、典型
的には、Ｐ型基板内のＮ型領域である。このガードリン
グは、暗電流を最小とさせ、第２図に示した如く、本ダ
イオード構成体の回りを環状に延在している。
シリサイド２１は、Ｎ導電型ガードリング３０へオーミ
ック接続している。通常、イメージセンサアレイにおい
て、各ホトダイオードは制御ゲート３５ａ及び３５ｂに
よって取り囲まれており、それらの制御ゲートの一つが
光発生された電荷の読取りを制御する。
ック接続している。通常、イメージセンサアレイにおい
て、各ホトダイオードは制御ゲート３５ａ及び３５ｂに
よって取り囲まれており、それらの制御ゲートの一つが
光発生された電荷の読取りを制御する。
本センサの動作について説明すると、赤外線１２がウェ
ハ１０の下部表面から進入する。その放射線は基本的に
減衰されることなくシリコンを介して通過し金属シリサ
イド層内へ進入する。そこで、この放射線はシリサイド
層内にホールと電子とを励起させ、従って、基板の導電
型に依存して、それらのいくらかが基板１０内へ注入さ
れる。所望の露光時間の後、シリサイド層内の残留電荷
がダイオードにおける制御電極３５ａへ印加される適宜
のクロック信号によって転出される。このように、出力
信号が与えられ、その出力信号は赤外線放射１２の強度
に関連している。各々がピクセル（画素）に衝突する放
射線の強度を読取るこのようなセルを数十個設けること
により、元来その赤外線放射が射出された景色を表わす
画像を形成することが可能となる。
ハ１０の下部表面から進入する。その放射線は基本的に
減衰されることなくシリコンを介して通過し金属シリサ
イド層内へ進入する。そこで、この放射線はシリサイド
層内にホールと電子とを励起させ、従って、基板の導電
型に依存して、それらのいくらかが基板１０内へ注入さ
れる。所望の露光時間の後、シリサイド層内の残留電荷
がダイオードにおける制御電極３５ａへ印加される適宜
のクロック信号によって転出される。このように、出力
信号が与えられ、その出力信号は赤外線放射１２の強度
に関連している。各々がピクセル（画素）に衝突する放
射線の強度を読取るこのようなセルを数十個設けること
により、元来その赤外線放射が射出された景色を表わす
画像を形成することが可能となる。
第１図及び第２図の構成体の製造方法につき第３図乃至
第５図を参照して説明する。第３図は、第１図の構成体
を製造することが可能な構成体の概略断面図である。第
３図に示した構成体は、（１００）単結晶シリコン基板
１０を有しており、その上に二酸化シリコン層１１が形
成されている。
第５図を参照して説明する。第３図は、第１図の構成体
を製造することが可能な構成体の概略断面図である。第
３図に示した構成体は、（１００）単結晶シリコン基板
１０を有しており、その上に二酸化シリコン層１１が形
成されている。
その二酸化シリコン層の上にホトレジスト層を付着形成
する。（以前の公知の半導体製造ステップにおいては、
回りのポリシリコンゲート構造及びＮ導電型ガードリン
グ３０が形成される。）従来のホトリソグラフィ技術を
使用して、酸化物層１１をパターン形成して、溝が所望
される箇所においてウェハ１０への一連の開口１５を形
成する。
する。（以前の公知の半導体製造ステップにおいては、
回りのポリシリコンゲート構造及びＮ導電型ガードリン
グ３０が形成される。）従来のホトリソグラフィ技術を
使用して、酸化物層１１をパターン形成して、溝が所望
される箇所においてウェハ１０への一連の開口１５を形
成する。
好適実施例においては、これらの開口は、約４ミクロン
のピッチで約３ミクロンの幅を有している。
のピッチで約３ミクロンの幅を有している。
これらの開口は＜１１０＞基板結晶配向に対して非常に
近接して整合されている。
近接して整合されている。
次いで、例えば水酸化カリウムなどの汗意の公知の選択
性エッチャントを使用して本構成体の上部表面を選択的
エッチに露呈させる。（１１１）結晶面上においてエッ
チ速度は非常に遅いので、この選択性エツチングによっ
て溝１５が形成される。第４図は、このエツチングステ
ップのほぼ完了時における本（Ｒ成体を図示しており、
水平から下側に５４，７°である角度αで位置された（
１１１）結晶面を露出している。第４図に示した状態を
越えてエツチングプロセスを継続して行なうと、保護酸
化物１１の下側からシリコン１０が除去され、第１図に
図示した如き溝が形成され、即ち溝の間にピーク状又は
ほぼピーク状の隆起部を有する構成が得られる。これら
の溝は、通常、約２ミクロンの深さである。
性エッチャントを使用して本構成体の上部表面を選択的
エッチに露呈させる。（１１１）結晶面上においてエッ
チ速度は非常に遅いので、この選択性エツチングによっ
て溝１５が形成される。第４図は、このエツチングステ
ップのほぼ完了時における本（Ｒ成体を図示しており、
水平から下側に５４，７°である角度αで位置された（
１１１）結晶面を露出している。第４図に示した状態を
越えてエツチングプロセスを継続して行なうと、保護酸
化物１１の下側からシリコン１０が除去され、第１図に
図示した如き溝が形成され、即ち溝の間にピーク状又は
ほぼピーク状の隆起部を有する構成が得られる。これら
の溝は、通常、約２ミクロンの深さである。
前記溝を形成した後に、第１図に示した如く、金属シリ
サイド層２１を露出表面上に形成する。
サイド層２１を露出表面上に形成する。
このような層は、例えば、ＣＶＤによって金属シリサイ
ドそれ自身として付着形成させることが可能である。又
は、別法として、前記溝上に選択した金属から成る薄い
層をスパッタ又はその他の方法で付着形成させ、次いで
本構成体を加熱して前記金属をその下側に存在するシリ
コンと反応させて金属シリサイドを形成させることも可
能である。
ドそれ自身として付着形成させることが可能である。又
は、別法として、前記溝上に選択した金属から成る薄い
層をスパッタ又はその他の方法で付着形成させ、次いで
本構成体を加熱して前記金属をその下側に存在するシリ
コンと反応させて金属シリサイドを形成させることも可
能である。
種々の金属を使用することが可能である。好適実施例に
おいては、プラチナシリサイドを形成乃至は付着させる
。しかしながら、所望の特定の赤外線分光応答性に依存
して、パラジウムシリサイド又はイリジウムシリサイド
などを使用することも可能である。好適には、そのシリ
サイド層は非常に薄いものであって、典型的には、４０
人未満の程度である。このシリサイド層が非常に薄いの
で、より多くの割合の励起されたホールがそのシリサイ
ド層からシリコン１０内へ逃避することを許容し、その
シリサイド層内に検知すべき電子を残存させる。
おいては、プラチナシリサイドを形成乃至は付着させる
。しかしながら、所望の特定の赤外線分光応答性に依存
して、パラジウムシリサイド又はイリジウムシリサイド
などを使用することも可能である。好適には、そのシリ
サイド層は非常に薄いものであって、典型的には、４０
人未満の程度である。このシリサイド層が非常に薄いの
で、より多くの割合の励起されたホールがそのシリサイ
ド層からシリコン１０内へ逃避することを許容し、その
シリサイド層内に検知すべき電子を残存させる。
次いで、全表面上に二酸化シリコン又はその他の誘電体
からなる保護層を付着形成させることが可能である。所
望により、その酸化物上にアルミニウム層をスパッタ又
はその他の方法で形成することが可能であり、その場合
にアルミニウム層はシリサイド層を介して完全に通過し
てくる放射線を反射させる。
からなる保護層を付着形成させることが可能である。所
望により、その酸化物上にアルミニウム層をスパッタ又
はその他の方法で形成することが可能であり、その場合
にアルミニウム層はシリサイド層を介して完全に通過し
てくる放射線を反射させる。
第５図は、本溝付構成体を製造する別の方法を示してい
る。この方法を使用して、ホトレジスト１４又は、例え
ば二酸化シリコン又は窒化シリコンなどのその他の耐エ
ッチ物質からなる領域をそれらの間に比較的小さなギャ
ップを持って単結晶シリコンｌＯの上部表面上に形成す
る。次いで、イオンビームミリングを使用して、通常基
板の上部表面に関してほぼ４５″である所望の角度にビ
ームを指向させることによってそのシリコン基板内にチ
ャンネルを刻設する。最初のカットは、イオンビームの
角度と等しい角度で基板内に傾斜して入り込む一連の溝
を発生する。次いで、対応する反対の角度で２番目のカ
ットを行なって、溝の他方の壁を形成する。必要な場合
には、付加的な化学的又は機械的処理を行なって、溝の
端部を仕上げ、溝の表面を滑らかとさせるか、又はイオ
ンミリングの後の溝の形状を変化させる。イオンミリン
グは、角度αを調節して、第３図及び第４図の選択的エ
ツチングプロセスから得られる（１１１）結晶面とは異
なった面を露出させることが可能である。
る。この方法を使用して、ホトレジスト１４又は、例え
ば二酸化シリコン又は窒化シリコンなどのその他の耐エ
ッチ物質からなる領域をそれらの間に比較的小さなギャ
ップを持って単結晶シリコンｌＯの上部表面上に形成す
る。次いで、イオンビームミリングを使用して、通常基
板の上部表面に関してほぼ４５″である所望の角度にビ
ームを指向させることによってそのシリコン基板内にチ
ャンネルを刻設する。最初のカットは、イオンビームの
角度と等しい角度で基板内に傾斜して入り込む一連の溝
を発生する。次いで、対応する反対の角度で２番目のカ
ットを行なって、溝の他方の壁を形成する。必要な場合
には、付加的な化学的又は機械的処理を行なって、溝の
端部を仕上げ、溝の表面を滑らかとさせるか、又はイオ
ンミリングの後の溝の形状を変化させる。イオンミリン
グは、角度αを調節して、第３図及び第４図の選択的エ
ツチングプロセスから得られる（１１１）結晶面とは異
なった面を露出させることが可能である。
第６図は本発明の溝付き構成体を使用する赤外線検知器
のいっそう大きな部分を示した概略断面図である。金属
リフレクタ（反射器）を除いて、第６図の左側部分は第
１図に関して説明したものと同様である。この金属リフ
レクタは、オプションであって、シリサイドと絶縁体と
の間の界面において反射されなかった電磁放射を反射さ
せるために本構成体に付加させることが可能なものであ
る。このように、そうでなければ逃避することのある放
射線を金属シリサイドを介して再度指向させることが可
能である。
のいっそう大きな部分を示した概略断面図である。金属
リフレクタ（反射器）を除いて、第６図の左側部分は第
１図に関して説明したものと同様である。この金属リフ
レクタは、オプションであって、シリサイドと絶縁体と
の間の界面において反射されなかった電磁放射を反射さ
せるために本構成体に付加させることが可能なものであ
る。このように、そうでなければ逃避することのある放
射線を金属シリサイドを介して再度指向させることが可
能である。
第６図の右側部分には、典型的には多結晶シリコン即ち
ポリシリコンから構成される受取りゲート４０が設けら
れており、そのゲートはクロック信号を受取るべく接続
されている。電荷結合素子即ちＣＣＤの公知の態様にお
いて、クロック信号は、Ｐ領域４２においてゲート４０
の下側の基板１０の表面電位を上げ下げさせる。同時に
、Ｎ型領域内のウェルの電子電位が上下される。低下さ
れた場合に、赤外線信号に露光された結果としてシリサ
イド及びそのＮ＋コンタクトに蓄積される信号電荷は、
受取りゲート４０下側のＮ型領域４４へ流動することが
許容される。この転送が完了すると、これらの電子電位
は上昇されて、次の積分期間における赤外線放射に応答
して新たな信号電荷が蓄積することを許容する。ドープ
領域４４及びゲート４０によって形成されるシフトレジ
スタウェルへ電荷が転送された後に、それは、検知用ア
レイからクロック出力されて、検知、増幅、又はその他
の目的のために使用される。
ポリシリコンから構成される受取りゲート４０が設けら
れており、そのゲートはクロック信号を受取るべく接続
されている。電荷結合素子即ちＣＣＤの公知の態様にお
いて、クロック信号は、Ｐ領域４２においてゲート４０
の下側の基板１０の表面電位を上げ下げさせる。同時に
、Ｎ型領域内のウェルの電子電位が上下される。低下さ
れた場合に、赤外線信号に露光された結果としてシリサ
イド及びそのＮ＋コンタクトに蓄積される信号電荷は、
受取りゲート４０下側のＮ型領域４４へ流動することが
許容される。この転送が完了すると、これらの電子電位
は上昇されて、次の積分期間における赤外線放射に応答
して新たな信号電荷が蓄積することを許容する。ドープ
領域４４及びゲート４０によって形成されるシフトレジ
スタウェルへ電荷が転送された後に、それは、検知用ア
レイからクロック出力されて、検知、増幅、又はその他
の目的のために使用される。
第８図は、本発明に基づいて製造された赤外線センサ乃
至は検知器における１個のセルを示した概略斜視図であ
る。このセルは、溝付き上部表面を有するショットキー
バリアホトダイオード５０を何している。そのホトダイ
オードは、Ｎ導電型ガードリング５２を有しており、そ
れはいっそう高度にドープした領域５５を有している。
至は検知器における１個のセルを示した概略斜視図であ
る。このセルは、溝付き上部表面を有するショットキー
バリアホトダイオード５０を何している。そのホトダイ
オードは、Ｎ導電型ガードリング５２を有しており、そ
れはいっそう高度にドープした領域５５を有している。
高度にドープしたＰ型チャンネルストップが、チャンネ
ルストップが中断される箇所である領域５８を除いてガ
ードリングを取り囲んでいる。ホトダイオードからシフ
トレジスタ６０へ電荷が転送されるのはこの領域を介し
てである。電荷がシフトレジスタへ転送されると、それ
は、任意の公知のＣＯＤクロック動作手法を使用してク
ロック出力させることが可能である。第８図は４相レジ
スタを示している。
ルストップが中断される箇所である領域５８を除いてガ
ードリングを取り囲んでいる。ホトダイオードからシフ
トレジスタ６０へ電荷が転送されるのはこの領域を介し
てである。電荷がシフトレジスタへ転送されると、それ
は、任意の公知のＣＯＤクロック動作手法を使用してク
ロック出力させることが可能である。第８図は４相レジ
スタを示している。
第９図は、シフトレジスタ内への電荷転送を制御するた
めに使用されるフェーズ即ち相を持ったクロック信号を
示している。周期的に転送パルスが通常のシフトレジス
タパルス列内へ挿入され、十分にバリア電子電位を低下
させて、ホトダイオードからレジスタ内へ電荷を転送さ
せる。転送の後、次の転送パルスが発生するまで、ホト
ダイオード内に電荷が蓄積される。
めに使用されるフェーズ即ち相を持ったクロック信号を
示している。周期的に転送パルスが通常のシフトレジス
タパルス列内へ挿入され、十分にバリア電子電位を低下
させて、ホトダイオードからレジスタ内へ電荷を転送さ
せる。転送の後、次の転送パルスが発生するまで、ホト
ダイオード内に電荷が蓄積される。
本発明は、その実施上以下の溝底の一つ又はそれ以上を
取り得るものである。
取り得るものである。
（１）電磁放射感受性半導体構成体において、第一表面
領域を持った半導体基板、前記第一表面領域から前記基
板内へ延在する複数個の波型部、前記複数個の波型部上
に配設した導電性放射感受性コーティング、を有する特
徴とする電磁放射感受性半導体構成体。
領域を持った半導体基板、前記第一表面領域から前記基
板内へ延在する複数個の波型部、前記複数個の波型部上
に配設した導電性放射感受性コーティング、を有する特
徴とする電磁放射感受性半導体構成体。
（２）上記第（１）において、前記コーティングが金属
シリサイドを有することを特徴とする構成体。
シリサイドを有することを特徴とする構成体。
（３）上記第（２）において、前記金属シリサイドがプ
ラチナシリサイドを有していることを特徴とする構成体
。
ラチナシリサイドを有していることを特徴とする構成体
。
（４）上記第（２）において、前記金属シリサイドがイ
リジウムシリサイドを有していることを特徴とする構成
体。
リジウムシリサイドを有していることを特徴とする構成
体。
（５）上記第（２）において、前記金属シリサイドがパ
ラジウムシリサイドを有していることを特徴とする構成
体。
ラジウムシリサイドを有していることを特徴とする構成
体。
（６）上記第（３）において、前記半導体基板が（ド結
晶シリコンを有していることを特徴とする構成体。
晶シリコンを有していることを特徴とする構成体。
（７）上記第（６）において、前記半導体基板の表面が
（１００）結晶配向であることを特徴とする構成体。
（１００）結晶配向であることを特徴とする構成体。
（８）上記第（７）において、前記波型部の表面が＜１
１１＞の結晶配向を有していることを特徴とする構成体
。
１１＞の結晶配向を有していることを特徴とする構成体
。
（９）上記第（１−）において、前記コーティング上に
配設された誘電体層を有していていることを特徴とする
（Ｒ成体。
配設された誘電体層を有していていることを特徴とする
（Ｒ成体。
（１０）上記第（９）において、さらに前記誘電体層に
配設したミラーを有していることを特徴とする構成体。
配設したミラーを有していることを特徴とする構成体。
（１１）上記第（１０）において、前記ミラーが、アル
ミニウムを有しており、且つ前記基板がＰ導電型を有し
ていることを特徴とする構成体。
ミニウムを有しており、且つ前記基板がＰ導電型を有し
ていることを特徴とする構成体。
（１２）上記第（１）において、前記複数個の波型部を
取り囲むべく前記基板内に配設された反対導電型のガー
ドリングを有していることを特徴とする構成体。
取り囲むべく前記基板内に配設された反対導電型のガー
ドリングを有していることを特徴とする構成体。
（１３）上記第（１）において、前記波型部の各々が、
水平の下側に約５５°て配設された側部を持った溝を有
していることを特徴とする構成体。
水平の下側に約５５°て配設された側部を持った溝を有
していることを特徴とする構成体。
（１４）上記第（１）において、前記電磁放射が赤外線
放射を有していることを特徴とする構成体。
放射を有していることを特徴とする構成体。
（１５）赤外線感受性ショットキーバリアホトダイオー
ド構成体において、上部表面を具備するとともに前記上
部表面に活性ショットキーバリアホトダイード リコン基板、前記活性ショットキーバリアホトダイオー
ド領域において前記基板の表面から下方向へ延在してお
り各波型部が前記基板の（１ １ １）結晶面を露出し
ている複数個の波型部、前記波型部の表面上に配設した
プラチナシリサイド層、前記プラチナシリサイド上に配
設した誘電体層、を有することを特徴とする赤外線感受
性ショットキーバリアホトダイオード構成体。
ド構成体において、上部表面を具備するとともに前記上
部表面に活性ショットキーバリアホトダイード リコン基板、前記活性ショットキーバリアホトダイオー
ド領域において前記基板の表面から下方向へ延在してお
り各波型部が前記基板の（１ １ １）結晶面を露出し
ている複数個の波型部、前記波型部の表面上に配設した
プラチナシリサイド層、前記プラチナシリサイド上に配
設した誘電体層、を有することを特徴とする赤外線感受
性ショットキーバリアホトダイオード構成体。
（１６）電磁放射感受性半導体ｆＭ構成体製造方法にお
いて、半導体基板の選択したｎｎｎ上上耐エッチ性物質
からなり各々が隣接するものから雛隔されている複数個
の細長部を形成し、前記細長部の間の半導体物質を除去
して複数個の波型部を画定し、少くともその際に露出し
た半導体物質を金属シリサイドでコーティングすること
を特徴とする電磁放射感受性半導体構成体の製造方法。
いて、半導体基板の選択したｎｎｎ上上耐エッチ性物質
からなり各々が隣接するものから雛隔されている複数個
の細長部を形成し、前記細長部の間の半導体物質を除去
して複数個の波型部を画定し、少くともその際に露出し
た半導体物質を金属シリサイドでコーティングすること
を特徴とする電磁放射感受性半導体構成体の製造方法。
（１７）上記第（１６）において、前記基板が（１００
）結晶配向を持った上部表面を具備する単結晶シリコン
を有しており、前記除去するステップが前記シリコンの
（１１１）結晶面を露出するための選択的エッチャント
を有することを特徴とする方法。
）結晶配向を持った上部表面を具備する単結晶シリコン
を有しており、前記除去するステップが前記シリコンの
（１１１）結晶面を露出するための選択的エッチャント
を有することを特徴とする方法。
（１８）上記第（１７）において、前記シリサイドがプ
ラチナシリサイドを有していることを特徴とする方法。
ラチナシリサイドを有していることを特徴とする方法。
（１９）上記第（１６）において、前記除去するステッ
プが一連のイオンミリングステップを有することを特徴
とする方法。
プが一連のイオンミリングステップを有することを特徴
とする方法。
（２０）上記第（１９）において、前記イオンミリング
ステップが前記基板に対してイオンビームを鋭角で指向
させることを特徴とする方法。
ステップが前記基板に対してイオンビームを鋭角で指向
させることを特徴とする方法。
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種
々の変形が可能であることはもちろんである。
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種
々の変形が可能であることはもちろんである。
第１図は、本発明の好適実施例に基づいて製造されたホ
トダイオードの概略断面図、第２図は第１図に示した構
成体の概略平面図、第３図は、第１図における構成体の
溝を製造する場合の開始点の状態を示した１１１略図、
第４図は溝を製造するプロセスにおける後のステップで
の状態を示した概略図、第５図は溝を形成するための別
の方法を示した該略図、第６図はホトダイオード内のセ
ル全体を示した概略断面図、第７図は第６図の（Ｒ成体
によって形成されるチャンネル電位を示した説明図、第
８図は赤外線検知アレイの一部の全体的（Ｒ成を示した
概略斜硯図、第９図は第８図において使用するクロック
信号の一つの相を示したタイミング線図、である。 １０ ： １２ ： １５ ： ２１ ： ３０ ： （符号の説明） ウェハ（基板） 赤外線放射 溝 金属シリサイド ガードリング 図面の浄書（内容に変更なし）
トダイオードの概略断面図、第２図は第１図に示した構
成体の概略平面図、第３図は、第１図における構成体の
溝を製造する場合の開始点の状態を示した１１１略図、
第４図は溝を製造するプロセスにおける後のステップで
の状態を示した概略図、第５図は溝を形成するための別
の方法を示した該略図、第６図はホトダイオード内のセ
ル全体を示した概略断面図、第７図は第６図の（Ｒ成体
によって形成されるチャンネル電位を示した説明図、第
８図は赤外線検知アレイの一部の全体的（Ｒ成を示した
概略斜硯図、第９図は第８図において使用するクロック
信号の一つの相を示したタイミング線図、である。 １０ ： １２ ： １５ ： ２１ ： ３０ ： （符号の説明） ウェハ（基板） 赤外線放射 溝 金属シリサイド ガードリング 図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電磁放射感受性半導体構成体において、第一表面領
域を持った半導体基板、前記第一表面領域から前記基板
内へ延在する複数個の波型部、前記複数個の波型部上に
配設した導電性放射感受性コーティング、を有すること
を特徴とする電磁放射感受性半導体構成体。 ２、赤外線感受性ショットキーバリアホトダイオード構
成体において、上部表面を具備すると共に前記上部表面
に活性ショットキーバリアホトダイオード領域を持った
（１００）単結晶シリコン基板、前記活性ショットキー
バリアホトダイオード領域において前記基板の表面から
下方向へ延在しており各波型部が前記基板の（１１１）
結晶面を露出している複数個の波型部、前記波型部の表
面上に配設したプラチナシリサイド層、前記プラチナシ
リサイド上に配設した誘電体層、を有することを特徴と
する赤外線感受性ショットキーバリアホトダイオード構
成体。 ３、電磁放射感受性半導体構成体の製造方法において、
半導体基板の選択した領域上に耐エッチ性物質からなり
各々が隣接するものから離隔されている複数個の細長部
を形成し、前記細長部の間の半導体物質を除去して複数
個の波型部を画定し、少なくともその際に露出した半導
体物質を金属シリサイドでコーティングすることを特徴
とする電磁放射感受性半導体構成体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/135,816 US4876586A (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Grooved Schottky barrier photodiode for infrared sensing |
| US135,816 | 1987-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022692A true JPH022692A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2784020B2 JP2784020B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=22469825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320732A Expired - Lifetime JP2784020B2 (ja) | 1987-12-21 | 1988-12-21 | 赤外線検知用溝付きショットキーバリアホトダイオード |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4876586A (ja) |
| JP (1) | JP2784020B2 (ja) |
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| JP2008082964A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Honda Motor Co Ltd | 車両用メーターパネルの防水構造 |
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