JPH04318970A - 光検知装置の製造方法 - Google Patents
光検知装置の製造方法Info
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- JPH04318970A JPH04318970A JP3085162A JP8516291A JPH04318970A JP H04318970 A JPH04318970 A JP H04318970A JP 3085162 A JP3085162 A JP 3085162A JP 8516291 A JP8516291 A JP 8516291A JP H04318970 A JPH04318970 A JP H04318970A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アレイ状の受光部を持
つ背面入射型の光検知装置の製造方法に関し、特にその
各画素のクロストーク防止に関するものである。
つ背面入射型の光検知装置の製造方法に関し、特にその
各画素のクロストーク防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３（ａ）〜（ｅ）は従来の光検知装置
の製造方法を示す側断面図であり、図において、１はＣ
ｄＴｅ基板、２は赤外線吸収層としてのＨｇＴｅ層、３
は光電変換層としてのｐ型ＣｄＨｇＴｅ層、６はｐｎ接
合、７は画素を構成するｎ型ＣｄＨｇＴｅ層、８は赤外
線である。
の製造方法を示す側断面図であり、図において、１はＣ
ｄＴｅ基板、２は赤外線吸収層としてのＨｇＴｅ層、３
は光電変換層としてのｐ型ＣｄＨｇＴｅ層、６はｐｎ接
合、７は画素を構成するｎ型ＣｄＨｇＴｅ層、８は赤外
線である。
【０００３】次に、動作について説明する。まず、アレ
イ状の受光部を持つ背面入射型の光検知装置の問題点の
１つであるクロストークについて図４を用いて説明する
。図４は、図３（ｅ）の光検知装置からＨｇＴｅ層２を
取り除いた場合を示す図であり、７ａ，７ｂはｎ型Ｃｄ
ＨｇＴｅ層、９はキャリアである。まず、ＣｄＴｅ基板
１側から入射した赤外線８は、ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３で
吸収され、キャリア９を発生する。このキャリア９がｎ
型ＣｄＨｇＴｅ層７ａ，７ｂ付近のｐｎ接合６に到達す
ると光電流となり、光を検知できる。しかし、図のよう
に隣接した画素間に入射した光によって発生したキャリ
ア９の拡散長は、画素を高密度に構成すればするほど、
画素ピッチに比べて長くなり、ｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７ａ
，７ｂのいずれの画素にも到達可能となり、クロストー
クが生じる。このため、図３（ｅ）に示すように、画素
間に光が入射しないように赤外線吸収層としてのＨｇＴ
ｅ層２を設けて画素間でキャリア９が生じないように構
成している。ここで、赤外線吸収層としてＨｇＴｅ層２
が用いられる理由は、零ギャップ半導体であり、赤外線
の吸収効率が良いからである。
イ状の受光部を持つ背面入射型の光検知装置の問題点の
１つであるクロストークについて図４を用いて説明する
。図４は、図３（ｅ）の光検知装置からＨｇＴｅ層２を
取り除いた場合を示す図であり、７ａ，７ｂはｎ型Ｃｄ
ＨｇＴｅ層、９はキャリアである。まず、ＣｄＴｅ基板
１側から入射した赤外線８は、ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３で
吸収され、キャリア９を発生する。このキャリア９がｎ
型ＣｄＨｇＴｅ層７ａ，７ｂ付近のｐｎ接合６に到達す
ると光電流となり、光を検知できる。しかし、図のよう
に隣接した画素間に入射した光によって発生したキャリ
ア９の拡散長は、画素を高密度に構成すればするほど、
画素ピッチに比べて長くなり、ｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７ａ
，７ｂのいずれの画素にも到達可能となり、クロストー
クが生じる。このため、図３（ｅ）に示すように、画素
間に光が入射しないように赤外線吸収層としてのＨｇＴ
ｅ層２を設けて画素間でキャリア９が生じないように構
成している。ここで、赤外線吸収層としてＨｇＴｅ層２
が用いられる理由は、零ギャップ半導体であり、赤外線
の吸収効率が良いからである。
【０００４】次に、ＨｇＴｅ層２を設けた光検知装置の
製造方法について図３に従って説明する。まず、図３（
ａ）に示すＣｄＴｅ基板１上に赤外線吸収層となるＨｇ
Ｔｅ層２を図３（ｂ）に示すように、エピタキシャルイ
成長させる。次いで、画素となるｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７
を選択的に作るマスクと、これを反転したマスクを用い
て写真製版を行い、エッチング技術を用いて図３（ｃ）
に示す形状のＨｇＴｅ層２を形成する。次いで、図３（
ｄ）に示すように、ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３をエピタキシ
ャル成長させた後、Ｈｇ拡散あるいはイオン注入技術の
いずれかを用いてＨｇＴｅ層２と重ならない部分に図３
（ｅ）に示すようにｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７を形成する。
製造方法について図３に従って説明する。まず、図３（
ａ）に示すＣｄＴｅ基板１上に赤外線吸収層となるＨｇ
Ｔｅ層２を図３（ｂ）に示すように、エピタキシャルイ
成長させる。次いで、画素となるｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７
を選択的に作るマスクと、これを反転したマスクを用い
て写真製版を行い、エッチング技術を用いて図３（ｃ）
に示す形状のＨｇＴｅ層２を形成する。次いで、図３（
ｄ）に示すように、ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３をエピタキシ
ャル成長させた後、Ｈｇ拡散あるいはイオン注入技術の
いずれかを用いてＨｇＴｅ層２と重ならない部分に図３
（ｅ）に示すようにｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
検知装置の製造方法では、赤外線吸収層となるＨｇＴｅ
層２，ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３を形成するために２度のエ
ピタキシャル成長を行わなければならないうえ、ｐ型Ｃ
ｄＨｇＴｅ層３を形成する２度目のエピタキシャル成長
では、ＨｇＴｅ層２を写真製版，エッチング技術を用い
て赤外線吸収層となるパターンに形成した後、この段差
のできたＨｇＴｅ層２上にエピタキシャル成長させなけ
ればならず、プロセスが複雑であるという問題点があっ
た。
検知装置の製造方法では、赤外線吸収層となるＨｇＴｅ
層２，ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３を形成するために２度のエ
ピタキシャル成長を行わなければならないうえ、ｐ型Ｃ
ｄＨｇＴｅ層３を形成する２度目のエピタキシャル成長
では、ＨｇＴｅ層２を写真製版，エッチング技術を用い
て赤外線吸収層となるパターンに形成した後、この段差
のできたＨｇＴｅ層２上にエピタキシャル成長させなけ
ればならず、プロセスが複雑であるという問題点があっ
た。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、赤外線吸収層を形成するための
写真製版，エッチング技術を省略できるうえ、段差上へ
のエピタキシャル成長工程を用いることもなく、クロス
トークを防止するための赤外線吸収層を設けた光検知装
置を得ることが可能な光検知装置の製造方法を得ること
を目的とする。
ためになされたもので、赤外線吸収層を形成するための
写真製版，エッチング技術を省略できるうえ、段差上へ
のエピタキシャル成長工程を用いることもなく、クロス
トークを防止するための赤外線吸収層を設けた光検知装
置を得ることが可能な光検知装置の製造方法を得ること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光検知装置
の製造方法は、基板上に光吸収層を成長させる工程と、
この光吸収層上に複数の画素が構成される光電変換層を
成長させる工程と、基板の下面側から画素が構成される
領域の下部に位置する光吸収層のみにレーザ光を照射し
て光吸収層に吸収，発熱させ、この領域の光吸収層を光
電変換層に同化させる工程と、光電変換層内にｐｎ接合
を形成して画素を形成する工程とを含むものである。
の製造方法は、基板上に光吸収層を成長させる工程と、
この光吸収層上に複数の画素が構成される光電変換層を
成長させる工程と、基板の下面側から画素が構成される
領域の下部に位置する光吸収層のみにレーザ光を照射し
て光吸収層に吸収，発熱させ、この領域の光吸収層を光
電変換層に同化させる工程と、光電変換層内にｐｎ接合
を形成して画素を形成する工程とを含むものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、基板上に光吸収層，光電変
換層が順次成長された後、基板の下面側からのレーザ光
の照射によって画素が構成される領域下の光吸収層のみ
が加熱されて光電変換層と同化され、この同化された領
域上に画素が構成される。
換層が順次成長された後、基板の下面側からのレーザ光
の照射によって画素が構成される領域下の光吸収層のみ
が加熱されて光電変換層と同化され、この同化された領
域上に画素が構成される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の光検知装置の製造方
法の一実施例を示す側断面図であり、図２は、図１（ｅ
）においてｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３を一部除去した状態の
図である。これらの図において、図３と同一符号は同一
のものを示し、４はマスク、５はＹＡＧレーザである。
る。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の光検知装置の製造方
法の一実施例を示す側断面図であり、図２は、図１（ｅ
）においてｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３を一部除去した状態の
図である。これらの図において、図３と同一符号は同一
のものを示し、４はマスク、５はＹＡＧレーザである。
【００１０】次に、本発明による光検知装置の製造方法
について説明する。まず、図１（ａ）に示すＣｄＴｅ基
板１上に１．５μｍ程度の赤外線吸収層（光吸収層）と
してのＨｇＴｅ層２を、図１（ｂ）に示すように、エピ
タキシャル成長させ、次いで、このＨｇＴｅ層２上に光
電変換層としてのｐ型ＣｄＨｇＴｅ部３を図１（ｃ）に
示すように、エピタキシャル成長させる。次に、ＣｄＴ
ｅ基板１側からｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７形成のための写真
製版に用いるマスクを反転したパターンのメタルマスク
をマスクとして、画素となるｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７を形
成する領域の下部に位置するＨｇＴｅ層２のみにＣｄＴ
ｅ基板１に吸収されにくいＹＡＧレーザ５を照射し、照
射されたＨｇＴｅ層２付近の温度が４００℃程度になる
ように吸収，発熱させる。これにより、ＨｇＴｅ層２と
ＣｄＴｅ基板１とが相互拡散され、図１（ｄ）に示すよ
うに、ＨｇＴｅ層２はｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３に同化され
る。この場合、ＨｇＴｅは零ギャップ半導体であるため
、光を吸収しやすくなっている。ＹＡＧレーザ５の照射
方法もマスク４を用いず所定のパターンで走査してもよ
い。すなわち、クロストーク防止層となる赤外線吸収層
が画素以外の領域に形成されたことになり、この後、従
来技術と同様にＨｇ拡散，不純物拡散あるいはイオン注
入技術等を用いて、図１（ｅ）に示すように、ｎ型Ｃｄ
ＨｇＴｅ層７を形成すれば画素部が完成する。
について説明する。まず、図１（ａ）に示すＣｄＴｅ基
板１上に１．５μｍ程度の赤外線吸収層（光吸収層）と
してのＨｇＴｅ層２を、図１（ｂ）に示すように、エピ
タキシャル成長させ、次いで、このＨｇＴｅ層２上に光
電変換層としてのｐ型ＣｄＨｇＴｅ部３を図１（ｃ）に
示すように、エピタキシャル成長させる。次に、ＣｄＴ
ｅ基板１側からｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７形成のための写真
製版に用いるマスクを反転したパターンのメタルマスク
をマスクとして、画素となるｎ型ＣｄＨｇＴｅ層７を形
成する領域の下部に位置するＨｇＴｅ層２のみにＣｄＴ
ｅ基板１に吸収されにくいＹＡＧレーザ５を照射し、照
射されたＨｇＴｅ層２付近の温度が４００℃程度になる
ように吸収，発熱させる。これにより、ＨｇＴｅ層２と
ＣｄＴｅ基板１とが相互拡散され、図１（ｄ）に示すよ
うに、ＨｇＴｅ層２はｐ型ＣｄＨｇＴｅ層３に同化され
る。この場合、ＨｇＴｅは零ギャップ半導体であるため
、光を吸収しやすくなっている。ＹＡＧレーザ５の照射
方法もマスク４を用いず所定のパターンで走査してもよ
い。すなわち、クロストーク防止層となる赤外線吸収層
が画素以外の領域に形成されたことになり、この後、従
来技術と同様にＨｇ拡散，不純物拡散あるいはイオン注
入技術等を用いて、図１（ｅ）に示すように、ｎ型Ｃｄ
ＨｇＴｅ層７を形成すれば画素部が完成する。
【００１１】なお、上記実施例では基板１にＣｄＴｅを
、赤外線吸収層２にＨｇＴｅを、画素部を有する第１導
電型の半導体層にＣｄＨｇＴｅを用いたが、基板材料に
はＣｄｙ Ｚｎ１−ｙ Ｔｅ（０．０５≦ｙ＜１）Ｇａ
Ａｓ等、赤外線吸収層はＣｄＨｇＴｅ等、第１の導電型
の半導体層よりもＣｄ量が少ないものもしくは同じもの
なら何でも良い。また、半導体層としては、ＺｎＨｇＴ
ｅ，ＰｂＳｎＴｅ等のほか、ＣｄＴｅとＨｇＴｅの超格
子層を用いても良い。
、赤外線吸収層２にＨｇＴｅを、画素部を有する第１導
電型の半導体層にＣｄＨｇＴｅを用いたが、基板材料に
はＣｄｙ Ｚｎ１−ｙ Ｔｅ（０．０５≦ｙ＜１）Ｇａ
Ａｓ等、赤外線吸収層はＣｄＨｇＴｅ等、第１の導電型
の半導体層よりもＣｄ量が少ないものもしくは同じもの
なら何でも良い。また、半導体層としては、ＺｎＨｇＴ
ｅ，ＰｂＳｎＴｅ等のほか、ＣｄＴｅとＨｇＴｅの超格
子層を用いても良い。
【００１２】また、上記実施例では、赤外線を検知する
場合について述べたが、本発明は可視光，赤外線，紫外
線，放射線の検出器にも利用できることはいうまでもな
い。また、赤外線吸収層２にＨｇＴｅを用いた場合、Ｙ
ＡＧレーザ５の替わりに０．８６μｍより長い波長光な
ら何を用いても同様の効果を有し、ＣｄＨｇＴｅ（第１
の導電型の半導体層よりもＣｄ量が少ないもの）を用い
た場合は、０．８６μｍより大きく検出光（１０μｍ程
度）より小さな波長領域のものであれば何を用いても同
様の効果を有する。
場合について述べたが、本発明は可視光，赤外線，紫外
線，放射線の検出器にも利用できることはいうまでもな
い。また、赤外線吸収層２にＨｇＴｅを用いた場合、Ｙ
ＡＧレーザ５の替わりに０．８６μｍより長い波長光な
ら何を用いても同様の効果を有し、ＣｄＨｇＴｅ（第１
の導電型の半導体層よりもＣｄ量が少ないもの）を用い
た場合は、０．８６μｍより大きく検出光（１０μｍ程
度）より小さな波長領域のものであれば何を用いても同
様の効果を有する。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は基板上に
光吸収層を成長させる工程と、この光吸収層上に複数の
画素が構成される光電変換層を成長させる工程と、基板
の下面側から画素が構成される領域の下部に位置する光
吸収層のみにレーザ光を照射して光吸収層に吸収，発熱
させ、この領域の光吸収層を光電変換層に同化させる工
程と、光電変換層内にｐｎ接合を形成して画素を形成す
る工程とを含むので、画素間の下部に選択的に光吸収層
を形成する際に従来のような写真製版，エッチング技術
を途中の工程で用いながら２回に分けて結晶成長を行う
必要がなくなり、簡単な工程で歩留りよく光検知を得る
ことができるという効果がある。
光吸収層を成長させる工程と、この光吸収層上に複数の
画素が構成される光電変換層を成長させる工程と、基板
の下面側から画素が構成される領域の下部に位置する光
吸収層のみにレーザ光を照射して光吸収層に吸収，発熱
させ、この領域の光吸収層を光電変換層に同化させる工
程と、光電変換層内にｐｎ接合を形成して画素を形成す
る工程とを含むので、画素間の下部に選択的に光吸収層
を形成する際に従来のような写真製版，エッチング技術
を途中の工程で用いながら２回に分けて結晶成長を行う
必要がなくなり、簡単な工程で歩留りよく光検知を得る
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光検知装置の製造方法の一実施例を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図２】図１で製造された光検知装置の一部を取り除い
た状態の斜視図である。
た状態の斜視図である。
【図３】従来の光検知装置の製造方法を示す側断面図で
ある。
ある。
【図４】従来の光検知装置のクロストークについて説明
するための側断面図である。
するための側断面図である。
１ ＣｄＴｅ基板
２ ＨｇＴｅ層
３ ｐ型ＣｄＨｇＴｅ層
４ マスク
５ ＹＡＧレーザ
６ ｐｎ接合
７ ｎ型ＣｄＨｇＴｅ層
８ 赤外線
９ キャリア
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に光吸収層を成長させる工程と、こ
の光吸収層上に複数の画素が構成される光電変換層を成
長させる工程と、前記基板の下面側から前記画素が構成
される領域の下部に位置する光吸収層のみにレーザ光を
照射して前記光吸収層に吸収，発熱させ、この領域の光
吸収層を前記光電変換層に同化させる工程と、前記光電
変換層内にｐｎ接合を形成して前記画素を形成する工程
とを含むことを特徴とする光検知装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085162A JPH04318970A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 光検知装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085162A JPH04318970A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 光検知装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318970A true JPH04318970A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13850972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085162A Pending JPH04318970A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 光検知装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318970A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206171A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Hamamatsu Photonics Kk | フォトダイオードアレイ |
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| US9741761B2 (en) | 2010-04-21 | 2017-08-22 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US9761739B2 (en) | 2010-06-18 | 2017-09-12 | Sionyx, Llc | High speed photosensitive devices and associated methods |
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| US9905599B2 (en) | 2012-03-22 | 2018-02-27 | Sionyx, Llc | Pixel isolation elements, devices and associated methods |
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| US9939251B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-10 | Sionyx, Llc | Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods |
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-
1991
- 1991-04-17 JP JP3085162A patent/JPH04318970A/ja active Pending
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