JPH02503973A - 埋設接合赤外線検出器の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 埋設接合赤外線検出器 ［発明の分野］ 本発明は、一般に■−■族の赤外線（ＩＲ）検出器に関し、特に、幅の広いバン ドギャップのパッシベーション層の下に配置されたダイオード接合を具備するＨ ｇＣｄＴｅ　ＩＲフォトダイオードのブレーナ型アレイとその製造方法に関する 。

［発明の背景］ 水銀−カドミウム−テルル化物（ＨｇＣｄＴｅ）フォトダイオードは、２次元の アレイにおいて通常製造され、アレイの表面に設けられたパッシベーション層を 具備する。パッシベーション層は、低温度の光化学５１０２および気化したＺｎ Ｓまたは陽極成長したＣｄＳを含む。ある画像用には適当であるけれども、アレ イのある連続する処理段階で、フォトダイオードアレイを収容する真空デユワ− 構造を脱ガスするのに必要とされる１００℃のような高真空焼成ザイクルが必要 であるため、そのような通常のパッシベーション層は欠点を有していることが発 見された。例えばこれらは、ダイオードインピーダンス、量子効率、雑音（特に 低周波数で）、スペクトル応答および光学領域のような、重要な特性パラメータ において低下を認められる。この低下は、長い波長の検出器において特に明らか である。パッシベーション層の穴および下にあるＨｇＣｄＴｅ表面への付着の不 足はまた、前述の通常のパッシベーション層によって認められた共通の問題であ る。

さらに、これらの通常のパッシベーション材料がＨｇＣｄＴｅ表面上に被覆を形 成するのみであるので、ＨｇＣｄＴｅ／パッシベーションの境界面のバンド構造 またはエネルギレベルの制御は、困難であり、または達成することが不可能であ る。したがって、これらのパッシベーション材料は、アレイが特に高温処理およ び蓄積の間およびその後に所望される特性パラメータのレベルを維持すべき場合 に、ＨｇＣｄＴｅ／パッシベーションの境界面で、平らなバンド状態を生成しま た維持することが必要である。

また、フォトダイオードのブレーナ型アレイの通常の製造方法は、ｐ−ｎ接合を 形成するためにイオン注入との関係において多重フォトマスク層を使用する。こ れらの製造方法の段階は、製造時間と費用の増加させる結果となるような異なっ た型式の処理装置において行われることが通常要求される。

多重マスクの要求される整列と関連する許容誤差は、さらに最小の達成可能な接 合の寸法が所望されるより大きくなる可能性のあるものとなる。また、多重のマ スクの使用は、通常フォトダイオード接合と重畳パッシベーション層の表面を育 するその関係した空乏領域との間の境界面の間で、不適切な整合となり、それに よってダイオード雑音電流を増加させ、マスクレベルの付勢列のために生産性が 減少する。

［発明の概要］ 本発明の方法にしたがって構成されるＩＲフォトダイオード利点が、実現される 。本発明は、特有のエネルギバンドギャップを有するＨｇｔｔ−ｘ）Ｃｄｘ　Ｔ ｅのＰ型材料を含む基体層を準備し、基体層の表面上にパッシベーション層を堆 積し、パッシベーション層は基体層の特有のエネルギバンドギャップよりも広い 特有のエネルギバンドギャップを有し、パッシベーション層上に第１のマスク層 を堆積し、第１のマスク層はフォトダイオードを限定するための貫通した開口を 有し、下にある基体層の部分を露出させるために第１のマスク層の開口を通して 露出されたパッシベーション層の部分を除去する段階と、除去し、同時にｐ型お よびｎ型材料の境界面でｐ−ｎダイオード接合を形成するために基体層の露出さ れた部分の最上面の領域をｎ型材料に変化させる段階と、Ｐ型材料をｎ型材料に 変換するＰ型材料に格子損傷を生じるのを除去する段階とを含む。この格子の損 傷は、ｐ−ｎダイオード接合がパッシベーション層の下の点でｐ型基体の上面を 横切るように、開口から横に外方に向かって延在する。さらに方法は、金属化層 を露出された第１のマスク層の表面、パッシベーション層および変化された基体 層の上面領域上に堆積し、上部に付着したコンタクト金属化層を具備する個々の フォトダイオードを形成するために第１の４マスク層および関係した重畳金属化 層を除去する段階を含む。

装置または装置のアレイを完成するために、製造方法はさらに、基体上の接地コ ンタクト金属化領域を限定するために貫通する１つのまたは複数の開口を有する 第２のマスク層を付着させ、基体層の１以上の表面防蟻を露出するように第２の マスク層の１つの開口または複数の開口の下のパッシベーション層の部分を選択 的に除去し、第２のマスク層の露出された表面上および基体層の露出された領域 上に金属化層を堆積し、第２のマスク層および関連した重畳金属化層を除去する 段階を含む。

［図の簡単な説明］ 第１図は、幅の広いバンドギャップのパッシベーション層１８の下に配置された ｐ−ｎ接合１６および関連した空乏領域２４とを具備する本発明の方法にしたが って製造されたブレーナ型フォトダイオード１０の断面図である。

第２図は、幅の広いバンドギャップパッシベーション層１８とその下にあるｐ型 およびｎ型ＨｇＣｄＴｅ材料の境界面からの電子どホールの両者の反撥を示すエ ネルギバンドギャップ図である。

第３Ａ図乃至第３Ｇ図は、第１図のフォトダイオード１０を製造する本発明の好 ましい方法の１つの種々の段階を示している。

第４Ａ図乃至第４に図は、第１図のフォトダイオード１０を製造する本発明の好 ましい別の方法の種々の段階を示している。

第５Ａ図乃至第５Ｄ図は、本発明にしたがって構成されたＭＷＩＲフォトダイオ ードの特性を示している。

［好ましい実施例の詳細な説明］ 第１図は、プレーナ埋設接合フォトダイオードｌＯの断面図を示す。ｐ型Ｈｇ＋ −ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅ放射線吸収層１２は、重要な波長で赤外線放射を吸収するた めの予め決定された十分に狭いバンドギャップを有するＸ値を存するバルクまた はエピタキシ成長した材料のいずれかで構成することができる。例えばＸ値は通 常、長波長の赤外線放射（ＬＷＩＩ？）装置用の約０．２から短波長の赤外線放 射（ＳＷＩＲ）装置用の約０．４までの範囲である。

ｐ型層】２とｎ型領域１４の間の境界面は、ダイオードｐ−ｎ接合１６を限定し ている。後述するように、ｎ型領域１４はスパッタリングエツチング、イオンビ ームエツチング、イオン注入または拡散によって形成され得る。本発明の１つの 方法にしたがって、ｙが約０．０４であり、パッシベーション層１８をｐ型Ｈｇ ＣｄＴｅ層１２に格子調和するように選択されることが好ましい重畳パッシベー ション層ｊ８は、ＣｄＴｅ、広いバンドギャップのＨｇｃ＋−ｘ＋　Ｃｄｘ　Ｔ ｅｓ　ｌＩｇｃｄＺｎＴｅ、またはＣ（Ｉｌｌ−ｙ）　Ｚｎ、　Ｔｅのいずれか であり得る。一般に、パッシベーション層１８は、下にあるｐ型層１２とｎ型領 域１４の材料よりも広いバンドギャップを有する任意の適当な材料を含む。コン タクト金属化層は、フォトダイオードコンタクト２０および共通のまたは接地コ ンタクト２２を形成するように作用する。コンタクト金属は、パラジウムまたは チタンのような、ｌｌｇｃｄＴｅにオームコンタクトを形成し、一方その中に拡 散をほとんどしない任意の多数の材料からなり得る。フォトダイオード１０は、 上部つまりパッシベーション表面を通して赤外線放射が入射する前面の照明装置 、または反対つまり底面を通して赤外線が入射する背面照明装置のいずれかであ り得る。

本発明にしたがってフォトダイオード１０は、広いバンドギャップ層１８の下に 配置される冶金のｐ−ｎ接合１６および関連した空乏領域２４とを具備する。接 合１６および関連した空乏領域と放射吸収層１２の上面との交点は、広いバンド ギャップパッシベーション層１８の下にあり２５で示され、それによって表面で 発生する電流およびダイオードのその他の漏れる電流源および／または雑音を有 用に減少する。

第２図を参照にすると、広いバンドギャップパッシベーション層１８がＣｄＴｅ のエピタキシ成長層から成り、より狭いバンドギャップ材料がｐ型ＨｇＣｄＴｅ 層１２またはｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域１４のいずれか一方からなる第１図のフォト ダイオード１０の理想のエネルギバンド図を示している。見て判るように、伝導 帯が上方に湾曲し価電子帯が下方に湾曲するように、伝導帯及び価電子帯の連続 して変化するポテンシャルエネルギを示している。これは、ＨｇＣｄＴｅ／パッ シベーションの境界面から各々の電子とホールの両者の反撥を生じる。格子転位 と不純物の比較的高い密度が表面状態で過剰な電流の発生と減少したキャリア寿 命を生じるのが、この境界面からの電子とホールの両者の反撥によって、通常の ５ｉｎ２にまさる優れた特性を示す本発明のフォトダイオードを生じる。

さらに、パッシベーション層１８の上面は、下にあるＨｇＣｄＴｅ表面からＣｄ Ｔｅ表面の電荷を絶縁するためにドープされ得る。

第２図のＣｄＴｅパッシベーション層１８の上面は、ｎ型不純物によってドープ されている。所望ならば、ｐ型不純物を代りに使用することができる。パッシベ ーション層１６の上面の通常のドープ濃度は、約１０１７原子／ｃ１３である。

第３図は、本発明の１つの方法にしたがった第１図の装置１０の製造を示してい る。第３図において、ｎ型領域１４ａおよび１．４ｂによって限定された２個の フォトダイオードが示されており、フォトダイオードの通常のアレイが数百また は数十個のフォトダイオードを具備することが可能であることが認められている 。

第３Ａ図は、放射線吸収基体として機能するｐ型ＨｇＣｄＴｅベース層１２を具 備するＨｇＣｄＴｅウェハの部分を示す。ベース層１２は、バルクまたはエピタ キシ成長したＨｇ（ｓ−ｘ＞　Ｃｄｘ　Ｔｅ材料を含むことが可能であり、ここ でＸの値はフォトダイオードによって検出されるべき波長領域に対して選択され る。前述のようにＸ値は、ＬＷＩＩ？用の約０．２から５ＷＩＩ？用の、約０． ４の範囲であり得る。べ７ス層１２は、真空に近い状態または制御された気圧状 態の適当な処理チャンバ内に配置される。通常、ベース層１２の上面は、バッジ ベージ“ヨン層１８の堆積の前に清浄される。この清浄段階は、パッシベーショ ン層１８の堆積を妨害する表面の酸化物およびその他の不純物を除去する。層１ ２の表面を清浄する好ましい方法は、表面をエツチングまたは清浄するために反 応性メチル基を使用する気体相エツチングである。

Ｍ　Ｂ　Ｂ　図ハ、ＨｇＣｄＴｅ層１２の上面上に堆積されたバッジベージジン 層１８を示す。パッシベーション層１８は、液体または蒸気ソースのどちらかか らのエピタキシ成長を含む任意の幾つかの技術によって堆積されることができ、 または熱蒸着またはスパッタ堆積のような真空堆積技術によって付着されること ができる。パッシベーション層１８は、約５０００オングストロームの厚さを有 するように堆積され得る。本発明の１つの方法にしたがって、被覆パッシベーシ ョン層１８は、ＣｄＴｅ。

広いバンドギャップのＨｇｕ−ｘ）Ｃｄｘ　Ｔｅｓ　ＨｇＣｄＺｎＴｅ、または Ｃｄ　（＋−ア）　Ｚｎ、　Ｔｅのいずれかを含む。ここでｙは約０．０４であ り、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層１２とパッシベーション層１８とを格子整合するように 選択されることが好ましい。一般にパッシベーション層１８は、下にあるｐ型層 １２およびｎ型領域１４の材料よりも広いバンドギャップを有することが好まし い任意の適当な材料を含むことができ、その構造は以下に示す。

第３Ｃ図において、通常のフォトレジストからなるマスク層２Ｇが堆積され、通 常の技術を利用して露出される。マスク層２６は複数の貫通する開口を具備し、 各開口はアレイの個々のフォトダイオードまたは個々のフォトダイオードの部分 を限定する。

第３Ｄ図において、パッシベーション層１８の部分は、マスク層２８内の開口を 通して選択的に除去される。パッシベーション層１８の部分を選択的に除去する この段階は、イオンミリングまたはスパッタエツチング技術によって実行される のが好ましい。例えば、パッシベーション層１８は、約５００ボルトの電圧によ って加速されるアルゴン原子によってイオンミリングされ得る。このエツチング 段階によって生じた格子の損傷はまた、マスクの開口の付近でｐ型ＨｇＣｄＴｅ をｎ型領域１４ａおよび１４ｂに有利に変換し、ｐ−ｎ接合１６ａおよび１６ｂ を形成する。格子損傷およびそれらによって関連した効果は、ｐ−ｎ接合１６ａ および１６ｂのエツジが取り囲んだパッシベーション層１８の下に配置されまた は埋設されるように開口から横へ延在するように見られる。接合およびその関連 した空乏領域が層１２の表面と交差している第１図の領域２５は、パッシベーシ ョン層１８の広いバンドギャップ材料の下に配置される。

接合１６を形成する別の方法は、マスク層２６内およびｐ型層１２内の開口を通 して、ｎ型ＨｇＣｄＴｅ材料を形成するために選択されたイオンを注入すること である。このイオン注入は、パッシベーション層のエツチング工程の前か後のい ずれか一方で実行することができる。イオン注入技術はまた基体中に格子損傷お よび関係するｐ−ｎ接合の横への拡張を生成し、それによって本発明の１つの利 益を実現する。生じる接合１６は広いバンドギャップのパッシベーション層１Ｂ の下に配置される。

第３Ｅ図は、マスク層２６およびｎ型領域１４の露出された表面上に堆積された コンタクト金属層２８を示す。金属は、スパッタリング、熱蒸着、または電子ビ ーム堆積のような任意の適切な方法によって堆積されることができる。本発明の 方法にしたがって、この金属層２８は堆積され、一方つエバはまだパッシベーシ ョン層１８を選択的に除去するのに利用される処理チャンバの中にある。したが って、パッシベーション層のエツチング工程はまた、装置の表面がｎ型領域１４ の生成の後に大気で形成される酸化または汚染に露出されないために、金属化す る前の表面の清浄処理として作動する。金属層２８の堆積の後に、ウェハは真空 チャンバから取り出され、被覆金属層２８を個々のｎ型領域１４と接触している ところをのぞいて除去するためにフォトレジスタ層２６は除がれる。フォトレジ スタ層２６は、アセトンにウェハを浸すかまたは吹き付けるような、任意の適当 な技術によって除去することができる。

マスク層２６が除かれた後のウェハは第３Ｆ図に示されており、コンタクト金属 化層２０ａおよび２０ｂの被覆層を具備するｎ型領域１４ａおよび１４ｂのそれ ぞれが示されている。

最後に、第３Ｇ図に示されるように、下にあるベース層１２を露出するためにパ ッシベーション層１８の部分の下にあるｐ型材料の導電型を変換しない技術によ って接地コンタクトマスクを設は選択的に除去し、ベース層１２にオームコンタ クトを形成するように接地コンタクト金属化層を堆積することによって、１以上 の接地コンタクトが形成される。パッシベーションは、接地コンタクトが整流コ ンタクトにならないように通常の湿式化学エツチング技術によって除去されるこ とができる。接地コンタクトのフォトレジスタマスクは、上述の方法において、 基体１２上に堆積される接地コンタクト２２をのぞいて、その上の金属化層を除 くためにその後除去される。

上述より判るように、本発明の方法は、単一の処理チャンバにおいて１つのフォ トマスク層によって実行されるための、重要なダイオードの製造プロセスの実質 的に全てを提供する。

これは、通常の製造方法の処理段階の数を著しく減少し、さらに多数のその他の 利点を提供する。例えば、重要なダイオード製造プロセス用に］つのフォトマス クを使用することは、ウェハの特徴によって連続して供給されたフォトマスク層 の整列に関する通常の製造技術の問題を取り除く。フォトマスク層の使用は、通 常の接合上の減少された領域を具備する接合の製造をさらに提供し、接合領域は 単一のフォトマスク層２６内の開口の領域によって大部分において限定される。

本発明の方法によって達成可能な通常の接合幅は、１５乃至２０ミクロンの通常 の最小の接合幅と比較して、約３乃至４ミクロンである。通常の接合は、連続す るフォトマスク層の整合に関する問題のために、所望されるよりも大きい面積を 有する傾向がある。接合面積のこの有用な減少は、少なくとも接合容量の減少お よびより小さい空乏領域からの漏洩電流の減少のための、改良されたダイオード 特性を生じる。また、製造の間ウェハを真空処理装置から取り出すことを必要と しないために、反覆的な表面の清浄プロセスは通常必要としない。

第４Ａ図乃至第４に図を参照すると、パッシベーション層１８の下にある拡散処 理ｐ−ｎダイオード接合によって形成される本発明の別の方法が示されている。

段階４Ａ乃至４Ｃは、上述の段階３Ａ乃至３Ｃと実質的に同じである。段階４Ｄ において、パッシベーション層１８の部分は、マスク層２Ｇ内の開口を通して選 択的に除去される。この選択的な除去の段階は、下にあるｐ型基体をｎ型に変換 することのない前述の湿式化学エツチングによって実行されることができる。段 階４Ｅにおいて、適当なｎ型ドーパントの比較的薄いソース層３０はフォトレジ スタ層２６の表面上に堆積され、表面は開口内に露出される。例えば、ソース層 ３０はインジウムで構成することができ、約１００オングストロームの薄さを存 す、ることができる。

第４Ｆ図はフォトレジスタ層が除去された後の構造を示し、層１２とパッシベー ション層１８の露出された表面に接触するところをのぞいて、その上のソース層 ３０を除く。ソース層３０からｐ型層１２にインジウムを拡散する加熱処理がそ の後実行され、ｐ型材料を変換し、拡散されたｎ型領域１４ａおよび１４ｂを形 成する。第４Ｇ図から判るように、拡散されたｎ型領域１４ａおよび１４ｂは外 方向に横に延在し、結果としてｐ−ｎ接合はパッシベーションＪｉＳｌ＆の下に ある。第４Ｈ図は、パッシベーション層】８の上にあるように通常の方法によっ て供給された第２のフォトマスク層２６ａを示す。第４１図乃至第４に図におい て示された段階は、上述された第３Ｅ図乃至第３Ｇ図と実質的に同じであり、コ ンタクト金属化および接地金属化層は第２および第３のマスク層によって設けら れる。

上述されたように、拡散段階が実行される前にマスク層２Ｂは段階４Ｆにおいて 除去される。拡散処理の間供給される熱は、層２Ｂのその後の除去の実行を困難 にさせるようにマスク層２６の重合を生じる可能性があるのでこのようにするこ とが好ましい。マスク層２６を構成する材料の型によっては拡散段階はマスク層 ２６の除去前に実行され得ることが理解できるであろう。

第４Ａ図乃至第４に図において示された方法は、ｐ−ｎダイオード接合が拡散方 法によって形成されるために、ｎ型基体が使用されることができ、ｐ型頭域が適 当なｐ型ドーパントの拡散によってその中に形成されることができる付加利点を 有する。１つの適当なｐ型ドーパントは砒素である。別の適当なドーパントはア ンチモンである。

本発明の方法の使用から生じる別の利点は、ｎ型領域が形成されるプロセスが広 いバンドギャップのパッシベーション層１８の下にフォトダイオードｐ−ｎ接合 １６を形成することである。したがって、接合１６がｐ型ベース層の表面と交差 している不連続の表面およびその結果の表面発生状態を特徴とする領域は、パッ シベーション層１８の下に配置される。ダイオード雑音の結果的な減少および幾 つかのダイオード動作特性における改良がこれらによって達成される。

第５Ａ図乃至第５Ｄ図は、本発明の方法にしたがって製造された高密度のＭＷＩ Ｒ検出器アレイの特性を表す図である。図から、フォトダイオードが７００ミリ ボルトの逆バイアスで絶縁破壊を示さない約１．２ＭΩの平均Ｒ６および約２２ Ωの平均Ｒ−ｓ。１のＴ−Ｖ曲線を示すことが判る。Ｒｏ対温度曲線は、約１５ ０Ｋに拡散限定された特性を示す。第５Ｃ図は、約４．１４ミクロンの遮断波長 を有する比較的平らなスペクトル特性を示す。第５Ｄ図は、フォトダイオード逆 バイアスと実質的に無関係であり、約１００Ｈｚより小さいニー（ｋｎｅｅ）周 波数を有する雑音対周波数曲線を示す。

前述のように、本発明の好ましい実施例はここにおいて説明されている。当業者 はこれらの本発明の好ましい実施例が以上の説明に基づくことによって修正を得 ることができることは理解される。したがって、本発明は上述された本発明の好 ましい実施例にのみ限定されるものではなく、添付の請求の範囲によってのみ限 定されるものである。

ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３Ｄ ＦＩＧ、　４Ａ　　　　　　　ＦＩＧ、　４ＧＦＩＧ、　５Ａ ＦＩＧ、　５８ ＦＩＧ、　５Ｃ ＦＩＧ、　５Ｄ 国際調査報告 １＋ｌｘｖ１ｍＭＩ　Ａ＠Ｉｍ＆１Ｍ　１１゜ＰＣＴ／ＵＳ　８９１００９６７

Claims (49)

【特許請求の範囲】
1. １．第１の導電型とエネルギバンドギャップ特性を有するＩＩ−ＶＩ族半導体材 料を含む基体層を設け、基体層の表面上にパッシベーション層を形成し、そのパ ッシベーション層が基体層の特有のエネルギバンドギャップよりも広いバンドギ ャップを有し、 パッシペーション層上に第１のマスク層を付着し、その第１のマスク層が１以上 の個々のフォトダイオードを限定するための貫通する１以上の開口を具備し、第 １のマスク層内の開口を通して露出されたパッシベーション層の部分を選択的に 除去し、下にある基体層の部分を露出させ、 基体層の露出された部分の上部領域を反対の導電型に変換してｐ−ｎダイオード 接合を形成し、 第１のマスク層、パッシベーション層、および基体層の変換された上面領域の露 出された表面上に金属化層を付着し、上部に付着されたコンタクト金属化を有す る個々のフォトダイオードを形成するために、第１のマスク層および関連したそ の上の金属化層を除去する段階を含む赤外線応答フォトダイオードまたはそのア レイの製造方法。
2. ２．基体上に接地コンタクト金属化領域を限定するための貫通する１以上の開口 を有する第２のマスク層を付着し、第２のマスク層内の開口の下にあるパッシベ ーション層の部分を選択的に除去し、基体層の１以上の表面領域を露出し、第２ のマスク層の露出された表面、および基体層の露出された領域上に金属化層を付 着し、 第２のマスク層および関連したその上の金属化層を除去する段階を含む請求項１ 記載の方法。
3. ３．選択的に除去し、変換しおよび金属化層を付着する段階が全て１つの処理チ ャンバ手段内において行われる請求項１記載の方法。
4. ４．パッシベーション層を付着する段階が、ヘテロ構造が基体層とパッシベーシ ョン層の間に形成されるように、基体層の表面上に広いバンドギャップの材料の 層のエピタキシ成長によって行われる請求項１記載の方法。
5. ５．パッシベーション層を形成する段階が、基体層の表面上に半導体材料の層を 蒸着することによって行われる請求項１記載の方法。
6. ６．パッシベーション層を形成する段階が、スパッタ付着によって行われる請求 項１記載の方法。
7. ７．パッシベーション層を形成する段階が、ＣｄＴｅから構成される層を形成す ることによって行われる請求項１記載の方法。
8. ８．パッシベーション層を形成する段階が、Ｃｄ（１−７）Ｚｎ７Ｔｅから構成 される層を形成することによって行われる請求項１記載の方法。
9. ９．ｙが、基体層にパッシベーション層を格子整合するように選択された値を有 する請求項８記載の方法。
10. １０．選択的な除去の段階が、イオンミリング技術によって行われる請求項１記 載の方法。
11. １１．変換の段階が、選択的な除去の結果として行われる請求項１０記載の方法 。
12. １２．選択的な除去の段階が、スパッタエッチング技術によって行われる請求項 １記載の方法。
13. １３．変換の段階が、選択的な除去の結果として行われる請求項１２記載の方法 。
14. １４．変換の段階が、基体にイオンを注入するイオン段階を含む請求項１記載の 方法。
15. １５．パッシベーション層を形成する段階が、基体の表面を清浄にする初期段階 を含む請求項１記載の方法。
16. １６．清浄段階が、基体の表面をエッチングするためにメチル基を利用する気体 相エッチングによって行われる請求項１５記載の方法。
17. １７．特有のエネルギバンドギャップを有するＨｇ（１−ｘ）ＣｄｘＴｅのｐ型 材料で構成される基体層を設け、基体層の表面上にパッシベーション層を付着し 、そのパッシベーション層が基体層の特有のエネルギバンドギャップよりも広い 特有のバンドギャップを有し、パッシベーション層上に第１のマスク層を付着し 、その第１のマスク層が個々のフォトダイオードを限定するための貫通する開口 を具備し、 第１のマスク層内の開口を通して露出されるパッシペーション層の部分を除去し 下にある基体層の部分を露出し、除去段階が基体層の露出された部分の上部領域 をｎ型材料に同時に変換し、ｐ型とｎ型の材料の境界面でｐ−ｎダイオード接合 を形成し、除去段階はｐ−ｎダイオード接合がパッシベーション層の下の部分で ｐ型基体の上面と交差するようにｎ型領域から横に外方向に延在するｐ型材料に 格子損傷を生じさせ、第１のマスク層、パッシペーション層、および基体層の変 換された上面領域の露出された表面上に金属化層を付着し、上部に付着されたコ ンタクト金属化層を有する個々のフォトダイオードを形成するために、第１のマ スク層および関連したその上の金属化層を除去する段階を含む赤外線放射応答フ ォトダイオードのアレイの製造方法。
18. １８．基体上に接地コンタクト金属化領域を限定するための貫通する１以上の開 口を有する第２のマスク層を付着し、第２のマスク層内の開口の下にあるパッシ ベーション層の部分を選択的に除去し、基体層の１以上の表面領域を露出し、第 ２のマスク層の露出された表面、および基体層の露出された領域上に金属化層を 付着し、 第２のマスク層および関連したその上の金属化層を除去する段階を含む請求項１ ７記載の方法。
19. １９．パッシベーション層の部分を除去し、変換しおよび金属化層を付着する段 階が全て１つの処理チャンバ手段内において行われる請求項１７記載の方法。
20. ２０．パッシベーション層を付着する段階が、ヘテロ構造が基体層とパッシベー ション層の間に形成されるように、基体層の表面上に半導体材料の層のエピタキ シ成長によって行われる請求項１７記載の方法。
21. ２１．パッシベーション層を付着する段階が、基体層の表面上に広いバンドギャ ップ材料の層を蒸著することによって行われる請求項１７記載の方法。
22. ２２．パッシベーション層を付着する段階が、基体層の表面上に広いバンドギャ ップ材料の層をスパッタリングによって行われる請求項１７記載の方法。
23. ２３．パッシベーション層を付着する段階が、ＣｄＴｅの層を付着することによ って行われる請求項１７記載の方法。
24. ２４．パッシベーション層を付着する段階が、下にあるＨｇ（１−ｘ）ＣｄｘＴ ｅ層よりも広いバンドギャップを有するＨｇ（１−ｘ）ＣｄｘＴｅの層を付着す ることによって行われる請求項１７記載の方法。
25. ２５．パッシベーション層を付着する段階が、Ｃｄ（１−７）Ｚｎ７Ｔｅの層を 付着することによって行われる請求項１７記載の方法。
26. ２６．ｙが、基体層にパッシベーション層を格子整合するように選択された値を 有する請求項２５記載の方法。
27. ２７．パッシベーション層の部分を除去する段階が、イオンミリング処理によっ て行われる請求項１７記載の方法。
28. ２８．パッシベーション層の部分を除去する段階が、スパッタエッチング処理に よって行われる請求項１７記載の方法。
29. ２９．変換の段階が、イオンミリング処理によって行われる請求項２７記載の方 法。
30. ３０．変換の段階が、スパッタエッチング処理によって行われる請求項２８記載 の方法。
31. ３１．パッシベーション層の部分を除去する段階に続いて、基体内にイオン注入 する段階を行う請求項１７記載の方法。
32. ３２．基体内にイオン注入する段階に続いて、パッシベーション層の部分を除去 する段階を行う請求項１７記載の方法。
33. ３３．パッシベーション層の付着段階が、基体の表面を清浄にする初期段階を含 む請求項１７記載の方法。
34. ３４．清浄段階が、基体の表面をエッチングするためにメチル基を利用する気体 相エッチングによって行われる請求項３３記載の方法。
35. ３５．特有のエネルギバンドギャップを有するＨｇ（１−ｘ）ＣｄｘＴｅのｐ型 材料で構成される基体を設け、基体の表面上にパッシペーション層を付着し、そ のパッシベーション層が基体層の特有のエネルギバンドギャップよりも広い特有 のバンドギャップを有し、 パッシベーション層上に第１のマスク層を付着し、その第１のマスク層がフォト ダイオードまたはフォトダイオードの部分を限定するための貫通する開口を具備 し、第１のマスク層内の開口を通して露出されるパッシペーション層の部分を除 去して下にある基体層の部分を露出し、除去段階が基体の各露出された部分の上 部表面領域をｎ型材料に同時に変換し、ｐ型とｎ型の材料の境界面で複数のｐ− ｎダイオード接合を形成し、除去段階が各ｐ−ｎダイオード接合がパッシベーシ ョン層の下の部分でｐ型基体の上面と交差するようにｎ型領域から横に外方向に 延在するｐ型材料に格子損傷を生じさせ、 第１のマスク層、パッシベーション層、および基体の変換された上面領域の露出 された表面上に金属化層を付着し、上部に付着されたコンタクト金属化層を有す るフォトダイオードを形成するために、第１のマスク層および関連したその上の 金属化層を除去する段階を含む処理によって形成されたフォトダイオードのアレ イ。
36. ３６．基体上に接地コンタクト金属化領域を限定するための貫通する１以上の開 口を有する第２のマスク層を付着し、第２のマスク層内の開口の下にあるパッシ ベーション層の部分を選択的に除去し、基体の１以上の表面領域を露出し、第２ のマスク層の露出された表面、および基体層の露出された領域上に金属化層を付 着し、 第２のマスク層および関連したその上の金属化層を除去する段階を含む処理によ って形成された請求項３５記載のフォトダイオードのアレイ。
37. ３７．特有のエネルギバンドギャップおよび特有の導電型を有するＨｇ（１−ｘ ）ＣｄｘＴｅ材料で構成された基体を設け、基体の表面上にパッシベーション層 を付着し、そのパッシベーション層が基体層の特有のエネルギバンドギャップよ りも広い特有のバンドギャップを有し、 パッシベーション層上に第１のマスク層を付着し、その第１のマスク層が個々の フォトダイオードを限定するための貫通する開口を具備し、 第１のマスク層内の開口を通して露出されたパッシペーション層の部分を除去し 、下にある基体層の部分を露出し、マスク層および下の基体の露出された部分上 にドーパントソース層を付着し 第１のマスク層を除去してその上のドーパントソース層を除去し、 下にある基体内にドーパントソース層を拡散し、ｐ型とｎ型の材料の境界面でｐ −ｎダイオード接合を形成するために基体の露出された部分の各上面領域を逆の 導電型に変換し、各ｐ−ｎダイオード接合がパッシベーション層の下の部分でｐ −ｎダイオード接合が基体の上面と交差するように基体の露出された部分から横 に外方向に延在する段階を含む処理によって形成されるフォトダイオードのアレ イ。
38. ３８．パッシベーション層上に第２のマスク層を付着し、その第２のマスク層が パッシベーション層の除去された部分との整合において貫通する開口を具備し、 第２のマスク層、パッシベーション層および基体の変換された上面領域の露出さ れた表面上に金属化層を付着し、上部に付着されたコンタクト金属化層を有する 個々のフォトダイオードを形成するために、第２のマスク層および関連したその 上の金属化層を除去する段階を含む処理によって形成された請求項３７記載のフ ォトダイオードのアレイ。
39. ３９．基体上に接地コンタクト金属化領域を限定するための貫通する１以上の開 口を有する第３のマスク層を付着し、第３のマスク層内の開口の下にあるパッシ ベーション層の部分を選択的に除去し、基体の１以上の表面領域を露出し、第３ のマスク層の露出された表面、および基体層の露出された領域上に金属化層を付 着し、 第３のマスク層および関連したその上の金属化を除去する段階を含む処理によっ て形成された請求項３８記載のフォトダイオードのアレイ。
40. ４０．特有のエネルギバンドギャップおよび特有の導電型を有するＨｇ（１−ｘ ）ＣｄｘＴｅ材料で構成された基体を設け、基体の表面上にパッシベーション層 を付着し、そのパッシベーション層が基体層の特有のエネルギバンドギャップよ りも広い特有のバンドギャップを有し、 パッシベーション層上に第１のマスク層を付着し、その第１のマスク層が個々の フォトダイオードを限定するための貫通する開口を具備し、 第１のマスク層内の開口を通して露出されるパッシペーション層の部分を除去し 、下にある基体層の部分を露出し、マスク層および下の基体の露出された部分上 にドーパントソース層を付着し 第１のマスク層を除去し、その上のドーパントソース層を除去し、 下にある基体層内にドーパントソース層を拡散し、ｐ型とｎ型の材料の境界面で ｐ−ｎダイオード接合を形成するために基体の露出された部分の各上面領域を反 対の導電型に変換し、各ｐ−ｎダイオード接合がパッシベーション層の下の部分 でｐ−ｎダイオード接合が基体の上面と交差するように基体の露出された部分か ら横に外方向に延在する段階を含むフォトダイオードのアレイの製造方法。
41. ４１．パッシベーション層上に第２のマスク層を付着し、その第２のマスク層が パッシベーション層の除去された部分との整合し貫通する開口を具備し、 第２のマスク層、パッシベーション層および基体の変換された上面領域の露出さ れた表面上に金属化層を付着し、上部に付着されたコンタクト金属化層を有する 個々のフォトダイオードを形成するために、第２のマスク層および関連したその 上の金属化層を除去する段階を含む請求項４０記載の方法。
42. ４２．基体上に接地コンタクト金属化領域を限定するための貫通する１以上の開 口を有する第３のマスク層を付着し、第３のマスク層内の開口の下にあるパッシ ベーション層の部分を選択的に除去し、基体の１以上の表面領域を露出し、第３ のマスク層の露出された表面、および基体層の露出された領域上に金属化層を付 着し、 第３のマスク層および関連したその上の金属化を除去する段階を含む請求項４１ 記載の方法。
43. ４３．パッシベーション層を付着ずる段階が、ヘテロ構造が基体とパッシベーシ ョン層の間に形成されるように、基体の表面上に広いバンドギャップの材料の層 のエピタキシ成長によつで行われる請求項４０記載の方法。
44. ４４．パッシベーション層を形成する段階が、ＣｄＴｅで構成された層を形成す ることによって行われる請求項４０記載の方法。
45. ４５．パッシベーション層を形成する段階が、Ｃｄ（１−７）Ｃｄ（１−７）Ｚ ｎ７Ｔｅを含む層を形成することによって行われる請求項４０記載の方法。
46. ４６．ｙが、基体層にパッシベーション層を格子整合するように選択された値を 有する請求項４５記載の方法。
47. ４７．パッシベーション層を形成する段階がＨｇ（１−ｘ）ＣｄｘＴｅで構成さ れた層を形成することによって行われ、パッシベーション層が下にある基体より 広いバンドギャップを有するような値を有するようにＸが選択されている請求項 ４０記載の方法。
48. ４８．基体がｐ型であり、ソース材料がインジウムを含む請求項４０記載の方法 。
49. ４９．パッシベーション層の上部表面領域をドーピングする段階を含む請求項４ ０記載の方法。