JPH05167089A - 半導体結晶の製造方法 - Google Patents
半導体結晶の製造方法Info
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- JPH05167089A JPH05167089A JP3334660A JP33466091A JPH05167089A JP H05167089 A JPH05167089 A JP H05167089A JP 3334660 A JP3334660 A JP 3334660A JP 33466091 A JP33466091 A JP 33466091A JP H05167089 A JPH05167089 A JP H05167089A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線検知素子形成用の半導体結晶の製造に
関し、表面が平坦なプレナー構造を有し、x 値の異なる
Hg1-x Cdx Te結晶が並列に多数形成でき、検知波長領域
の拡大を図ることを目的とする。 【構成】 基板１上の全面に第１の化合物半導体結晶３
を成長し、該第１の化合物半導体結晶３を所定のパター
ンに選択的にエッチングし、次いで該基板１上の全面に
第１の化合物半導体結晶3Aをバッファ層として形成し、
該基板１上の全面に素子形成用の第２の化合物半導体結
晶４を成長後、該基板１の表面を研磨、或いはエッチン
グにより平坦に加工して前記第１の化合物半導体結晶3,
3Aに囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合物半導体
結晶４を形成して構成する。
関し、表面が平坦なプレナー構造を有し、x 値の異なる
Hg1-x Cdx Te結晶が並列に多数形成でき、検知波長領域
の拡大を図ることを目的とする。 【構成】 基板１上の全面に第１の化合物半導体結晶３
を成長し、該第１の化合物半導体結晶３を所定のパター
ンに選択的にエッチングし、次いで該基板１上の全面に
第１の化合物半導体結晶3Aをバッファ層として形成し、
該基板１上の全面に素子形成用の第２の化合物半導体結
晶４を成長後、該基板１の表面を研磨、或いはエッチン
グにより平坦に加工して前記第１の化合物半導体結晶3,
3Aに囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合物半導体
結晶４を形成して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線検知素子形成用の
半導体結晶の製造方法に関する。赤外線検知素子は、益
々高密度に配設することが望まれ、これを実現するため
に素子間で信号のクロストークが発生するのを防止する
ために、素子間分離を行う必要があり次に述べる方法で
素子間を分離している。
半導体結晶の製造方法に関する。赤外線検知素子は、益
々高密度に配設することが望まれ、これを実現するため
に素子間で信号のクロストークが発生するのを防止する
ために、素子間分離を行う必要があり次に述べる方法で
素子間を分離している。
【０００２】またこのような半導体結晶をサファイアの
ような基板上に薄層構造にエピタキシャル成長法等を用
いて形成する際、マスク合わせが正確に行い得るように
するため、該結晶の表面は段差の無い平坦な状態が要望
される。
ような基板上に薄層構造にエピタキシャル成長法等を用
いて形成する際、マスク合わせが正確に行い得るように
するため、該結晶の表面は段差の無い平坦な状態が要望
される。
【０００３】
【従来の技術】従来の赤外線検知素子形成用の半導体結
晶の製造方法に付いて下記(1) 、(2)、(3) の方法があ
り、これに付いて各々説明する。 (1) 図5(a)に示すように、サファイア製の基板１上に選
択的にＶ字溝２を形成した後、該基板１のＶ字溝２以外
の領域に選択的に硫化亜鉛等の保護膜（図示せず）を形
成後、この保護膜をマスクとしてこのＶ字溝２内にＭＯ
ＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: 有
機金属気相成長方法) によりCdTe結晶３を選択的に形成
し、このCdTe結晶３を形成した基板１を図示しないが、
水銀と共にアンプル内に封入し、液状のHg、Hgの蒸気、
CdTe結晶の三相平衡の等温気相成長法によりCdTe結晶を
Hg1-x Cdx Te結晶に変換する。 (2) その他の方法として図5(b)に示すように、サファイ
ア製の基板１上にバッファ層としてCdTe結晶を全面に形
成した後、該CdTe結晶を所定のパターンに選択的にCdTe
のエッチング液を用いてエッチングし、パターン形成さ
れたCdTe結晶３を該基板１上に形成する。
晶の製造方法に付いて下記(1) 、(2)、(3) の方法があ
り、これに付いて各々説明する。 (1) 図5(a)に示すように、サファイア製の基板１上に選
択的にＶ字溝２を形成した後、該基板１のＶ字溝２以外
の領域に選択的に硫化亜鉛等の保護膜（図示せず）を形
成後、この保護膜をマスクとしてこのＶ字溝２内にＭＯ
ＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: 有
機金属気相成長方法) によりCdTe結晶３を選択的に形成
し、このCdTe結晶３を形成した基板１を図示しないが、
水銀と共にアンプル内に封入し、液状のHg、Hgの蒸気、
CdTe結晶の三相平衡の等温気相成長法によりCdTe結晶を
Hg1-x Cdx Te結晶に変換する。 (2) その他の方法として図5(b)に示すように、サファイ
ア製の基板１上にバッファ層としてCdTe結晶を全面に形
成した後、該CdTe結晶を所定のパターンに選択的にCdTe
のエッチング液を用いてエッチングし、パターン形成さ
れたCdTe結晶３を該基板１上に形成する。
【０００４】次いで前記サファイア製の基板上にはHg
1-x CdxTe結晶が成長しないので、これを利用し、該CdT
e結晶３上にＭＯＣＶＤ法によりHg1-x Cdx Te結晶４を
成長し、該選択成長したHg1-x Cdx Te結晶４に逆導電型
の不純物原子をイオン注入法等を用いて導入し、赤外線
検知素子を形成する方法がある。 (3) またその他の方法として、図5(c)に示すように、Cd
Te製の基板１上に所定パターンの硫化亜鉛(ZnS) 膜を保
護膜５として選択的に形成し、この保護膜５をマスクと
して用い、該保護膜５の形成領域以外の領域にHg1-x Cd
x Te結晶４を形成し、このHg1-x Cdx Te結晶４に逆導電
型の不純物原子をイオン注入して赤外線検知素子を形成
する方法がある。
1-x CdxTe結晶が成長しないので、これを利用し、該CdT
e結晶３上にＭＯＣＶＤ法によりHg1-x Cdx Te結晶４を
成長し、該選択成長したHg1-x Cdx Te結晶４に逆導電型
の不純物原子をイオン注入法等を用いて導入し、赤外線
検知素子を形成する方法がある。 (3) またその他の方法として、図5(c)に示すように、Cd
Te製の基板１上に所定パターンの硫化亜鉛(ZnS) 膜を保
護膜５として選択的に形成し、この保護膜５をマスクと
して用い、該保護膜５の形成領域以外の領域にHg1-x Cd
x Te結晶４を形成し、このHg1-x Cdx Te結晶４に逆導電
型の不純物原子をイオン注入して赤外線検知素子を形成
する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然し、上記した第(1)
の方法では、Ｖ字溝２の形成が高精度に行い難く、また
Ｖ字溝形成のための適当なエッチング液が無く、またこ
のＶ字溝内にはHg1-x Cd x Te結晶の結晶成長の面方位が
所定の方向に定まらず、成長面方位が不安定と成って格
子欠陥が発生し、高品位のHg1-x Cdx Te結晶が得られな
い問題がある。
の方法では、Ｖ字溝２の形成が高精度に行い難く、また
Ｖ字溝形成のための適当なエッチング液が無く、またこ
のＶ字溝内にはHg1-x Cd x Te結晶の結晶成長の面方位が
所定の方向に定まらず、成長面方位が不安定と成って格
子欠陥が発生し、高品位のHg1-x Cdx Te結晶が得られな
い問題がある。
【０００６】また第(2) の方法、および第(3) の方法
は、何れもHg1-x Cdx Te結晶４が基板１の表面より突出
して形成されており、その後のマスク合わせの工程で正
確なマスク合わせが出来ない問題を生じる。
は、何れもHg1-x Cdx Te結晶４が基板１の表面より突出
して形成されており、その後のマスク合わせの工程で正
確なマスク合わせが出来ない問題を生じる。
【０００７】また上記した(1) 〜(3) の方法では、Hg
1-x Cdx Te結晶４のx 値は、所定の値に制御され、一種
類のｘ値を有するHg1-x Cdx Te結晶４しか成長できず、
そのため、該Hg1-x Cdx Te結晶４で検知できる赤外線の
波長は限定され、この結晶を用いて赤外線検知素子を形
成すると、検知波長領域が狭い赤外線検知素子しか形成
されない不都合がある。
1-x Cdx Te結晶４のx 値は、所定の値に制御され、一種
類のｘ値を有するHg1-x Cdx Te結晶４しか成長できず、
そのため、該Hg1-x Cdx Te結晶４で検知できる赤外線の
波長は限定され、この結晶を用いて赤外線検知素子を形
成すると、検知波長領域が狭い赤外線検知素子しか形成
されない不都合がある。
【０００８】本発明は上記した問題点を除去し、赤外線
検知素子形成用のHg1-x Cdx Teの結晶がその表面を平坦
にした状態で形成され、かつそのHg1-x Cdx Te結晶のｘ
値の変わるHg1-x Cdx Te結晶が、隣接して多数形成され
るような化合物半導体結晶の製造方法の提供を目的とす
る。
検知素子形成用のHg1-x Cdx Teの結晶がその表面を平坦
にした状態で形成され、かつそのHg1-x Cdx Te結晶のｘ
値の変わるHg1-x Cdx Te結晶が、隣接して多数形成され
るような化合物半導体結晶の製造方法の提供を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体結
晶の製造方法は請求項１に示すように、基板上の全面に
第１の化合物半導体結晶を成長し、該第１の化合物半導
体結晶を所定のパターンに選択的にエッチングし、次い
で該基板上の全面に第１の化合物半導体結晶をバッファ
層として形成し、該基板上の全面に素子形成用の第２の
化合物半導体結晶を成長後、該基板の表面を研磨、或い
はエッチングにより平坦に加工して前記第１の化合物半
導体結晶に囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合物
半導体結晶を形成することを特徴とする。
晶の製造方法は請求項１に示すように、基板上の全面に
第１の化合物半導体結晶を成長し、該第１の化合物半導
体結晶を所定のパターンに選択的にエッチングし、次い
で該基板上の全面に第１の化合物半導体結晶をバッファ
層として形成し、該基板上の全面に素子形成用の第２の
化合物半導体結晶を成長後、該基板の表面を研磨、或い
はエッチングにより平坦に加工して前記第１の化合物半
導体結晶に囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合物
半導体結晶を形成することを特徴とする。
【００１０】また請求項２に示すように、前記第１の化
合物半導体結晶に囲まれた領域内に素子形成用の第２の
化合物半導体結晶を形成した後、該第２の化合物半導体
結晶の一部をエッチングして除去し、次いで該基板上の
全面に前記第２の化合物半導体結晶に対して該結晶と構
成元素が同一で、組成の異なる第３の化合物半導体結晶
を成長後、該第３の化合物半導体結晶を、前記第２の化
合物半導体結晶および第１の化合物半導体結晶が露出す
る迄、研磨、或いはエッチングで表面が平坦になるよう
に除去し、前記第１の化合物半導体結晶に囲まれた領域
内に第２の化合物半導体結晶および該結晶と構成原子が
同一で組成の異なる第３の化合物半導体結晶を形成する
ことを特徴とするものである。
合物半導体結晶に囲まれた領域内に素子形成用の第２の
化合物半導体結晶を形成した後、該第２の化合物半導体
結晶の一部をエッチングして除去し、次いで該基板上の
全面に前記第２の化合物半導体結晶に対して該結晶と構
成元素が同一で、組成の異なる第３の化合物半導体結晶
を成長後、該第３の化合物半導体結晶を、前記第２の化
合物半導体結晶および第１の化合物半導体結晶が露出す
る迄、研磨、或いはエッチングで表面が平坦になるよう
に除去し、前記第１の化合物半導体結晶に囲まれた領域
内に第２の化合物半導体結晶および該結晶と構成原子が
同一で組成の異なる第３の化合物半導体結晶を形成する
ことを特徴とするものである。
【００１１】更に請求項３に示すように、前記第１の化
合物半導体結晶に囲まれた領域内に第２の化合物半導体
結晶および該結晶と構成原子が同一で組成の異なる第３
の化合物半導体結晶を形成した後、該第３の化合物半導
体結晶の一部を除去し、次いで該基板上に前記第３の化
合物半導体結晶に対して構成原子が同一で、組成の異な
る第４の化合物半導体結晶を形成後、前記第１の化合物
半導体結晶および第２の化合物半導体結晶、第３の化合
物半導体結晶が露出する迄、前記第４の化合物半導体結
晶をエッチング、或いは研磨により該結晶の表面が平坦
になるように加工し、前記第１の化合物半導体結晶に囲
まれた領域に、第２の化合物半導体結晶、第３の化合物
半導体結晶、第４の化合物半導体結晶を形成すること特
徴とするものである。
合物半導体結晶に囲まれた領域内に第２の化合物半導体
結晶および該結晶と構成原子が同一で組成の異なる第３
の化合物半導体結晶を形成した後、該第３の化合物半導
体結晶の一部を除去し、次いで該基板上に前記第３の化
合物半導体結晶に対して構成原子が同一で、組成の異な
る第４の化合物半導体結晶を形成後、前記第１の化合物
半導体結晶および第２の化合物半導体結晶、第３の化合
物半導体結晶が露出する迄、前記第４の化合物半導体結
晶をエッチング、或いは研磨により該結晶の表面が平坦
になるように加工し、前記第１の化合物半導体結晶に囲
まれた領域に、第２の化合物半導体結晶、第３の化合物
半導体結晶、第４の化合物半導体結晶を形成すること特
徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明の方法は、サファイアのような絶縁性基
板上にCdTe層を所定パターンにＭＯＣＶＤ法を用いて形
成し、該パターン形成されたCdTe層を有する基板上にCd
Te層を形成し、このCdTe層上にHg1-x Cdx Te結晶を液相
エピタキシャル成長により形成する。そしてこの基板上
に形成されたHg1-x Cdx Te結晶を、エッチング、或いは
研磨法により除去することで、表面が平坦なHg1-x Cdx
Te結晶がCdTe層で素子分離された形で基板上に形成され
る。
板上にCdTe層を所定パターンにＭＯＣＶＤ法を用いて形
成し、該パターン形成されたCdTe層を有する基板上にCd
Te層を形成し、このCdTe層上にHg1-x Cdx Te結晶を液相
エピタキシャル成長により形成する。そしてこの基板上
に形成されたHg1-x Cdx Te結晶を、エッチング、或いは
研磨法により除去することで、表面が平坦なHg1-x Cdx
Te結晶がCdTe層で素子分離された形で基板上に形成され
る。
【００１３】またこの基板上に形成されたHg1-x Cdx Te
の一部をアルゴン（Ar）ガスを用いたスパッタエッチン
グにより、エッチングした後、該基板上に前記形成した
Hg1- x Cdx Te結晶とｘ値が異なる他のHg1-x Cdx Te結晶
を液相エピタキシャル成長してこのHg1-x Cdx Te結晶の
表面を研磨すると、表面が平坦な構造で、CdTe層で素子
分離された箇所にｘ値の異なるHg1-x Cdx Te結晶が隣接
して形成されることになる。
の一部をアルゴン（Ar）ガスを用いたスパッタエッチン
グにより、エッチングした後、該基板上に前記形成した
Hg1- x Cdx Te結晶とｘ値が異なる他のHg1-x Cdx Te結晶
を液相エピタキシャル成長してこのHg1-x Cdx Te結晶の
表面を研磨すると、表面が平坦な構造で、CdTe層で素子
分離された箇所にｘ値の異なるHg1-x Cdx Te結晶が隣接
して形成されることになる。
【００１４】そして、この結晶を用いて赤外線検知素子
を形成すると、このｘ値に対応して感度を有する赤外線
が検知され、該素子で検知される赤外線の波長領域が拡
大することになり、検知波長範囲の大きい高品質の赤外
線検知素子が得られるようになる。
を形成すると、このｘ値に対応して感度を有する赤外線
が検知され、該素子で検知される赤外線の波長領域が拡
大することになり、検知波長範囲の大きい高品質の赤外
線検知素子が得られるようになる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に付き詳
細に説明する。本発明の第１実施例は、図1(a)に示すよ
うに、サファイア製の基板１上にCdTe結晶３をＭＯＣＶ
Ｄ法により形成する。
細に説明する。本発明の第１実施例は、図1(a)に示すよ
うに、サファイア製の基板１上にCdTe結晶３をＭＯＣＶ
Ｄ法により形成する。
【００１６】次いで図1(b)に示すように、該基板１上に
図示しないが所定パターンのレジスト膜を形成し、該レ
ジスト膜をマスクとしてCdTe結晶３を所定のパターンに
エッチングする。
図示しないが所定パターンのレジスト膜を形成し、該レ
ジスト膜をマスクとしてCdTe結晶３を所定のパターンに
エッチングする。
【００１７】次いで図1(c)に示すように、該基板１の全
面上に再びCdTe結晶3AをＭＯＣＶＤ法により形成する。
次いで図1(d)に示すように、該基板１の全面上にHg1-x
Cdx Te結晶４を、液相エピタキシャル成長法により形成
する。
面上に再びCdTe結晶3AをＭＯＣＶＤ法により形成する。
次いで図1(d)に示すように、該基板１の全面上にHg1-x
Cdx Te結晶４を、液相エピタキシャル成長法により形成
する。
【００１８】次いで図1(e)に示すように、Hg1-x CdxTe
結晶４とCdTe結晶３を前記CdTe結晶３が露出するまで研
磨、或いはHg1-x Cdx Te結晶のみを選択的にエッチング
するHg1-x Cdx Teのエッチング液を用いてエッチングす
る。
結晶４とCdTe結晶３を前記CdTe結晶３が露出するまで研
磨、或いはHg1-x Cdx Te結晶のみを選択的にエッチング
するHg1-x Cdx Teのエッチング液を用いてエッチングす
る。
【００１９】すると図1(e)のように、CdTe結晶3,3Aで囲
まれた領域内にHg1-x Cdx Te結晶４が島状に液相エピタ
キシャル成長法を用いて形成され、このHg1-x Cdx Te結
晶に逆導電型の不純物原子をイオン注入すると該Hg1-x
Cdx Te結晶内に赤外線検知素子が形成され、該素子はCd
Te結晶3,3Aで素子分離されているのでクロストークの発
生を見ない高品質の赤外線検知素子が得られる。
まれた領域内にHg1-x Cdx Te結晶４が島状に液相エピタ
キシャル成長法を用いて形成され、このHg1-x Cdx Te結
晶に逆導電型の不純物原子をイオン注入すると該Hg1-x
Cdx Te結晶内に赤外線検知素子が形成され、該素子はCd
Te結晶3,3Aで素子分離されているのでクロストークの発
生を見ない高品質の赤外線検知素子が得られる。
【００２０】またHg1-x Cdx Te結晶４とCdTe結晶3,3Aの
表面は、平坦に研磨仕上げされるので、その後のマスク
合わせの工程でも支障を来さない製造の容易な赤外線検
知素子が得られる。
表面は、平坦に研磨仕上げされるので、その後のマスク
合わせの工程でも支障を来さない製造の容易な赤外線検
知素子が得られる。
【００２１】なお、実際の工程に於いてはCdTe結晶3Aと
Hg1-x Cdx Te結晶４は、該結晶４の成長時に相互拡散し
て前記CdTe結晶3AはHg1-x Cdx Te結晶４に変換される。
本発明の第２実施例に付いて述べる。
Hg1-x Cdx Te結晶４は、該結晶４の成長時に相互拡散し
て前記CdTe結晶3AはHg1-x Cdx Te結晶４に変換される。
本発明の第２実施例に付いて述べる。
【００２２】前記図1(e)迄の工程を終了した化合物半導
体結晶を図2(a)に示すように準備する。図で１はサファ
イア製の基板、３は素子分離用のCdTe結晶、3AもCdTe結
晶で、この素子間分離用のCdTe結晶3,3Aで囲まれた領域
内にHg1-x Cdx Te結晶４ (x＝0.2)が形成されている。
体結晶を図2(a)に示すように準備する。図で１はサファ
イア製の基板、３は素子分離用のCdTe結晶、3AもCdTe結
晶で、この素子間分離用のCdTe結晶3,3Aで囲まれた領域
内にHg1-x Cdx Te結晶４ (x＝0.2)が形成されている。
【００２３】次いで図2(b)に示すように、CdTe結晶3,3A
で囲まれた島状のHg1-x Cdx Te結晶４の一部を、Hg1-x
Cdx Te結晶４はエッチングするが、CdTe結晶3,3Aはエッ
チングしない、Hg1-x Cdx Te結晶４の選択エッチング液
を用いてエッチングする。或いはArガスのスパッタエッ
チング法で選択的にエッチングする。
で囲まれた島状のHg1-x Cdx Te結晶４の一部を、Hg1-x
Cdx Te結晶４はエッチングするが、CdTe結晶3,3Aはエッ
チングしない、Hg1-x Cdx Te結晶４の選択エッチング液
を用いてエッチングする。或いはArガスのスパッタエッ
チング法で選択的にエッチングする。
【００２４】次いで図2(c)に示すように、基板１上の全
面にHg1-x Cdx Te(x＝0.3)結晶4Aを液相エピタキシャル
成長法で形成する。このHg1-x Cdx Te結晶4Aは前記Hg
1-x Cdx Te結晶４と同一原子で構成されているが組成
（ｘ値）が異なる結晶である。
面にHg1-x Cdx Te(x＝0.3)結晶4Aを液相エピタキシャル
成長法で形成する。このHg1-x Cdx Te結晶4Aは前記Hg
1-x Cdx Te結晶４と同一原子で構成されているが組成
（ｘ値）が異なる結晶である。
【００２５】次いで図2(d)に示すように、上記成長した
Hg1-xCdx Te結晶4Aを、CdTe結晶３とHg1-x Cdx Te結晶
４が露出する迄、研磨或いはエッチングに依りエッチン
グし、表面が平坦に加工されたHg1-x Cdx Te結晶が４,4
A が得られる。
Hg1-xCdx Te結晶4Aを、CdTe結晶３とHg1-x Cdx Te結晶
４が露出する迄、研磨或いはエッチングに依りエッチン
グし、表面が平坦に加工されたHg1-x Cdx Te結晶が４,4
A が得られる。
【００２６】そして、このHg1-x Cdx Te結晶４,4A は、
そのx 値が異なるので、赤外線に感ずる波長が異なり、
高範囲の波長領域の赤外線を容易に検出することができ
る。なお、実際のHg1-x Cdx Te結晶4,4Aの成長過程でCd
Te結晶3AはHg1-x Cdx Te結晶4,4Aと相互拡散してHg1-x
Cdx Te結晶4,4Aに変換される。
そのx 値が異なるので、赤外線に感ずる波長が異なり、
高範囲の波長領域の赤外線を容易に検出することができ
る。なお、実際のHg1-x Cdx Te結晶4,4Aの成長過程でCd
Te結晶3AはHg1-x Cdx Te結晶4,4Aと相互拡散してHg1-x
Cdx Te結晶4,4Aに変換される。
【００２７】本発明の第３実施例に付いて述べる。図2
(d)迄の工程を終了したサファイア製の基板１を用意す
る。次いでこの基板１上に形成されているHg1-x Cdx Te
結晶4Aの一部を選択的にエッチングして除去し、図3(a)
に示すような構造にサファイア製の基板１を用意する。
(d)迄の工程を終了したサファイア製の基板１を用意す
る。次いでこの基板１上に形成されているHg1-x Cdx Te
結晶4Aの一部を選択的にエッチングして除去し、図3(a)
に示すような構造にサファイア製の基板１を用意する。
【００２８】次いで図3(b)に示すように、該基板１上に
Hg1-xCdx Te結晶(x＝0.5)4Bを液相エピタキシャル成長
法で形成する。次いで図３(c) に示すように、このHg
1-x Cdx Te結晶4bを研磨し、Hg1-x Cdx Te結晶4,4AとCd
Te結晶3,3Aの表面が露出する程度に研磨、或いはエッチ
ングで除去する。
Hg1-xCdx Te結晶(x＝0.5)4Bを液相エピタキシャル成長
法で形成する。次いで図３(c) に示すように、このHg
1-x Cdx Te結晶4bを研磨し、Hg1-x Cdx Te結晶4,4AとCd
Te結晶3,3Aの表面が露出する程度に研磨、或いはエッチ
ングで除去する。
【００２９】このようにすると、x 値の異なるHg1-x Cd
x Te結晶が基板上で素子分離されているのでクロストー
クの発生が少なく、またx 値の異なるHg1-x Cdx Te結晶
が隣接して形成されるので、検知波長領域の大きい赤外
線検知素子が得られる。
x Te結晶が基板上で素子分離されているのでクロストー
クの発生が少なく、またx 値の異なるHg1-x Cdx Te結晶
が隣接して形成されるので、検知波長領域の大きい赤外
線検知素子が得られる。
【００３０】また該Hg1-x Cdx Te結晶の表面も平坦に加
工されるので、その後のマスク合わせ工程が容易とな
り、製造工程の小さい赤外線検知素子が得られるように
なる。このような方法で形成したHg1-xCdx Te結晶を用
いた赤外線検知素子で波長の異なる赤外線を検知する方
法に付いて述べる。
工されるので、その後のマスク合わせ工程が容易とな
り、製造工程の小さい赤外線検知素子が得られるように
なる。このような方法で形成したHg1-xCdx Te結晶を用
いた赤外線検知素子で波長の異なる赤外線を検知する方
法に付いて述べる。
【００３１】図4(a)に示すように、サファイア製の基板
１上に3 〜5 μm の赤外線の波長に感度を有するx ＝0.
30のHg1-x Cdx Te結晶4Dが形成され、このHg1-x Cdx Te
結晶4Dに隣接して10μm の波長の赤外線に対して高感度
を有するx ＝0.22のHg1-x Cd x Te結晶4Eが形成されてい
る。このような結晶の成長は本発明の第２実施例で容易
に形成できる。
１上に3 〜5 μm の赤外線の波長に感度を有するx ＝0.
30のHg1-x Cdx Te結晶4Dが形成され、このHg1-x Cdx Te
結晶4Dに隣接して10μm の波長の赤外線に対して高感度
を有するx ＝0.22のHg1-x Cd x Te結晶4Eが形成されてい
る。このような結晶の成長は本発明の第２実施例で容易
に形成できる。
【００３２】そしてこのHg1-x Cdx Te結晶4Dと4EにＮ型
のボロン(B) 原子がイオン注入されてＮ+ 層11が形成さ
れ、赤外線検知素子が形成されている。そしてこの赤外
線検知素子と該検知素子で得られた検知信号を処理する
電荷転送装置13がInの金属バンプ14にて互いに接続され
ている。
のボロン(B) 原子がイオン注入されてＮ+ 層11が形成さ
れ、赤外線検知素子が形成されている。そしてこの赤外
線検知素子と該検知素子で得られた検知信号を処理する
電荷転送装置13がInの金属バンプ14にて互いに接続され
ている。
【００３３】この検知素子の基板１側より矢印Ａに示す
ように赤外線を入射し、該基板１の赤外線入射側に3 〜
5 μm の波長をカットするフィルタ12が設置されると、
Hg1- x Cdx Te結晶4Eが10μm の波長の赤外線を検知する
ようになり、また10μm の波長の赤外線をカットするフ
ィルタ12を設置すると、Hg1-x Cdx Te結晶4Dが3 〜5μm
の波長の赤外線に感度を有するようになり、フィルタ
の位置を調節するのみで3 〜5 μm と10μm の波長が異
なる赤外線の両方を検知できる赤外線検知素子が得られ
ることになる。
ように赤外線を入射し、該基板１の赤外線入射側に3 〜
5 μm の波長をカットするフィルタ12が設置されると、
Hg1- x Cdx Te結晶4Eが10μm の波長の赤外線を検知する
ようになり、また10μm の波長の赤外線をカットするフ
ィルタ12を設置すると、Hg1-x Cdx Te結晶4Dが3 〜5μm
の波長の赤外線に感度を有するようになり、フィルタ
の位置を調節するのみで3 〜5 μm と10μm の波長が異
なる赤外線の両方を検知できる赤外線検知素子が得られ
ることになる。
【００３４】そして図4(b)に示すように、3 〜5 μm の
赤外線の波長に感度を有するx ＝0.30のHg1-x Cdx Te結
晶4Dと、10μm の波長の赤外線に対して高感度を有する
x ＝0.22のHg1-x Cdx Te結晶4Eとを互い違いにサファイ
ア製の基板１上に成膜すると、波長領域の異なった赤外
線を検知可能な赤外線検知素子が容易に得られる。
赤外線の波長に感度を有するx ＝0.30のHg1-x Cdx Te結
晶4Dと、10μm の波長の赤外線に対して高感度を有する
x ＝0.22のHg1-x Cdx Te結晶4Eとを互い違いにサファイ
ア製の基板１上に成膜すると、波長領域の異なった赤外
線を検知可能な赤外線検知素子が容易に得られる。
【００３５】また赤外線検知素子形成用の半導体結晶
が、その表面を平坦にした状態で得られるため、マスク
合わせが高精度に容易に行うことができ、高品質、高性
能な赤外線検知素子が容易に得られる。
が、その表面を平坦にした状態で得られるため、マスク
合わせが高精度に容易に行うことができ、高品質、高性
能な赤外線検知素子が容易に得られる。
【００３６】なお、本実施例ではCdTe結晶に囲まれた領
域に組成(x値) の異なるHg1-x Cdx Te結晶を３種類形成
したが、このHg1-x Cdx Te結晶は３種類以上でも可能な
ことは無論で、検知波長の領域も更に拡大できる。
域に組成(x値) の異なるHg1-x Cdx Te結晶を３種類形成
したが、このHg1-x Cdx Te結晶は３種類以上でも可能な
ことは無論で、検知波長の領域も更に拡大できる。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、表面が平坦なプレナー構造の赤外線検知素子形成用
の半導体結晶が得られ、該検知素子の製造が容易とな
る。
ば、表面が平坦なプレナー構造の赤外線検知素子形成用
の半導体結晶が得られ、該検知素子の製造が容易とな
る。
【００３８】また異なるx 値を有するHg1-x Cdx Te結晶
が隣接して形成されるので、該素子で検知される赤外線
の波長領域が拡大する効果も合わせて有するようにな
る。
が隣接して形成されるので、該素子で検知される赤外線
の波長領域が拡大する効果も合わせて有するようにな
る。
【図１】 本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】 本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図３】 本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図４】 本発明の結晶を用いて形成した光電変換装置
の説明図である。
の説明図である。
【図５】 従来の検知素子形成用結晶の製造方法の説明
図である。
図である。
1 基板 3,3A CdTe 結晶 4,4A,4B,4D,4E Hg1-x Cd x Te 結晶 11 Ｎ+ 層 12 フィルタ 13 電荷転送装置 14 金属バンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 基板(1) 上の全面に第１の化合物半導体
結晶(3) を成長し、該第１の化合物半導体結晶(3) を所
定のパターンに選択的にエッチングし、 次いで該基板(1) 上の全面に第１の化合物半導体結晶(3
A)をバッファ層として形成し、 該基板(1) 上の全面に素子形成用の第２の化合物半導体
結晶(4) を成長後、該基板(1) の表面を研磨、或いはエ
ッチングにより平坦に加工して前記第１の化合物半導体
結晶(3,3A)に囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合
物半導体結晶(4) を形成することを特徴とする半導体結
晶の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の第１の化合物半導体結晶
(3,3A)に囲まれた領域内に素子形成用の第２の化合物半
導体結晶(4) を形成した後、 該第２の化合物半導体結晶(4) の一部をエッチングして
除去し、 次いで該基板(1) 上の全面に前記第２の化合物半導体結
晶(4)に対して該結晶(4) と構成元素が同一で、組成の
異なる第３の化合物半導体結晶(4A)を成長後、該第３の
化合物半導体結晶(4A)を、前記第２の化合物半導体結晶
(4) および第１の化合物半導体結晶(3,3A)が露出する
迄、研磨、或いはエッチングで表面が平坦になるように
除去し、前記第１の化合物半導体結晶(3,3A)に囲まれた
領域内に第２の化合物半導体結晶(4) および該結晶と構
成原子が同一で組成の異なる第３の化合物半導体結晶(4
A)を形成することを特徴とする半導体結晶の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の第１の化合物半導体結晶
(3,3A)に囲まれた領域内に第２の化合物半導体結晶(4)
および該結晶と構成原子が同一で組成の異なる第３の化
合物半導体結晶(4A)を形成した後、 該第３の化合物半導体結晶(4A)の一部を除去し、次いで
該基板上に前記第３の化合物半導体結晶(4A)に対して構
成原子が同一で、組成の異なる第４の化合物半導体結晶
(4B)を形成後、前記第１の化合物半導体結晶(3,3A)およ
び第２の化合物半導体結晶(4) 、第３の化合物半導体結
晶(4A)が露出する迄、前記第４の化合物半導体結晶をエ
ッチング、或いは研磨により該結晶の表面が平坦になる
ように加工し、前記第１の化合物半導体結晶(3,3A)に囲
まれた領域に、第２の化合物半導体結晶(4) 、第３の化
合物半導体結晶(4A)、第４の化合物半導体結晶(4B)を形
成することを特徴とする半導体結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3334660A JPH05167089A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3334660A JPH05167089A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167089A true JPH05167089A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18279842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3334660A Withdrawn JPH05167089A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457340B1 (ko) * | 1997-09-30 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조방법 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP3334660A patent/JPH05167089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457340B1 (ko) * | 1997-09-30 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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