JPH0582989B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0582989B2 JPH0582989B2 JP60185917A JP18591785A JPH0582989B2 JP H0582989 B2 JPH0582989 B2 JP H0582989B2 JP 60185917 A JP60185917 A JP 60185917A JP 18591785 A JP18591785 A JP 18591785A JP H0582989 B2 JPH0582989 B2 JP H0582989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photogate
- film
- depositing
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004349 Ti-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004692 Ti—Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は半導体撮像デバイス用電極の製造方
法に関する。
法に関する。
半導体撮像デバイスとして従来CCD，BBD等
が開発されている。その光検出部分としてはMIS
形フオトゲートおよび浮遊状態のpn接合が従来
から使われている。pn接合を使用する場合、蓄
積電荷量はその接触電位差により制限を受けるこ
と、また逆方向の漏れ電流の影響を受けて信号電
荷量が減少すること等、解決すべき問題があり、
シリコン（Si）単結晶をしようする場合は良い
が、その他の材料ではデバイスとして実用化され
ていない。特にバンドギヤツプの狭い赤外用材料
InSb、GaSb，InP，HgxCd1-xTe等においては漏
れ電流が大きく実用的な素子が作りにくかつた。
これに対しMIS形フオトゲートの場合、その絶縁
膜の形成が問題ではあるが、すでに実用に近いも
のが作られており、これらはJames C.Kim；
IEEE Transactions on parts，hybride，and
packaging，vol.PHP−10，No.４，（Dec，1974）
PP200−202やRichard D.Thom，et.al.；IEEE
Transactions on electron devices，vol，ED−
27，No.１，（Jan.1980）PP160−169に示されてい
る。その場合、フオトゲートとしては入射電磁波
に対し透明であり、導電率がフオトゲートにかか
るバイアス電圧をあまり低下させない程度に高い
ことが必要である。第１図はチタン（Ti）金属
の厚さ10nmの透過率を示したものであるが、導
電率もバイアス電圧にほとんど影響を与えない程
度に良好であり、赤外センサ用フオトゲートの金
属材料としては理想的なものと言える。
が開発されている。その光検出部分としてはMIS
形フオトゲートおよび浮遊状態のpn接合が従来
から使われている。pn接合を使用する場合、蓄
積電荷量はその接触電位差により制限を受けるこ
と、また逆方向の漏れ電流の影響を受けて信号電
荷量が減少すること等、解決すべき問題があり、
シリコン（Si）単結晶をしようする場合は良い
が、その他の材料ではデバイスとして実用化され
ていない。特にバンドギヤツプの狭い赤外用材料
InSb、GaSb，InP，HgxCd1-xTe等においては漏
れ電流が大きく実用的な素子が作りにくかつた。
これに対しMIS形フオトゲートの場合、その絶縁
膜の形成が問題ではあるが、すでに実用に近いも
のが作られており、これらはJames C.Kim；
IEEE Transactions on parts，hybride，and
packaging，vol.PHP−10，No.４，（Dec，1974）
PP200−202やRichard D.Thom，et.al.；IEEE
Transactions on electron devices，vol，ED−
27，No.１，（Jan.1980）PP160−169に示されてい
る。その場合、フオトゲートとしては入射電磁波
に対し透明であり、導電率がフオトゲートにかか
るバイアス電圧をあまり低下させない程度に高い
ことが必要である。第１図はチタン（Ti）金属
の厚さ10nmの透過率を示したものであるが、導
電率もバイアス電圧にほとんど影響を与えない程
度に良好であり、赤外センサ用フオトゲートの金
属材料としては理想的なものと言える。
第２図はTiを用いた従来のフオトゲート構造
を示す。図において１はSi基板、２は基板と同タ
イプの高不純物濃度層でチヤンネルストルパーを
形成する。３は絶縁層でSiの熱酸化膜または
CVD−SiO2膜が使用される。４はフオトゲート
の受光部分、５はフオトゲートのリード部分であ
る。４はTi，Cr等が使われるが、５はAl，Au等
が使われる。
を示す。図において１はSi基板、２は基板と同タ
イプの高不純物濃度層でチヤンネルストルパーを
形成する。３は絶縁層でSiの熱酸化膜または
CVD−SiO2膜が使用される。４はフオトゲート
の受光部分、５はフオトゲートのリード部分であ
る。４はTi，Cr等が使われるが、５はAl，Au等
が使われる。
ところでフオトゲートを形成する方法として
SiO2のような酸化膜の上に蒸着やスパツター等
の方法によりTiのような入射電磁波に対し透明
で導電性の膜を付け、その上にフオトレジストで
電極パターンを形成してそれ以外の部分をエツチ
ングで取り除くか、またはリフトオフ法を使つて
電極以外の部分を除去し、しかる後にボンデイン
グパツドまで含めたリード線を形成し、リード線
の一部分または全体が下層の透明電極パターンの
一部と重なるようにする方法が一般にとられてい
る。
SiO2のような酸化膜の上に蒸着やスパツター等
の方法によりTiのような入射電磁波に対し透明
で導電性の膜を付け、その上にフオトレジストで
電極パターンを形成してそれ以外の部分をエツチ
ングで取り除くか、またはリフトオフ法を使つて
電極以外の部分を除去し、しかる後にボンデイン
グパツドまで含めたリード線を形成し、リード線
の一部分または全体が下層の透明電極パターンの
一部と重なるようにする方法が一般にとられてい
る。
しかるにこの方法を採用するに当つて問題とな
るには下層の透明電極と上層のリード線との間の
粘着力である。例えばSiやGaAsにような基板材
料の場合、蒸着やスパツター法で２層配線した後
加熱シンターを行なつて２層の導電材料すなわち
金属間のオーミツクコンタクトを取ると同時に粘
着力を増す方法がとられるが、例えば基板材料が
InSbの場合、良質と言われるSiO2絶縁材料でコ
ートしても250℃以上の加熱によつて表面近傍が
変質するため、シンターの効果を得ることが出来
ない。そのため２層に形成した金属間の良質のオ
ーミツクコンタクトを取ることが困難であつた。
るには下層の透明電極と上層のリード線との間の
粘着力である。例えばSiやGaAsにような基板材
料の場合、蒸着やスパツター法で２層配線した後
加熱シンターを行なつて２層の導電材料すなわち
金属間のオーミツクコンタクトを取ると同時に粘
着力を増す方法がとられるが、例えば基板材料が
InSbの場合、良質と言われるSiO2絶縁材料でコ
ートしても250℃以上の加熱によつて表面近傍が
変質するため、シンターの効果を得ることが出来
ない。そのため２層に形成した金属間の良質のオ
ーミツクコンタクトを取ることが困難であつた。
この発明は上述の２層の導電膜間のコンタクト
におけるオーミツク性を改良し、かつ粘着力を増
すことを目的としてなされたものである。
におけるオーミツク性を改良し、かつ粘着力を増
すことを目的としてなされたものである。
本発明の撮像デバイス用電極の製造方法は、
InSbからなる半導体表面に形成された絶縁膜の
上に、入射電磁波に対して透過性を有するTi層
を形成する第１の工程と、次いで実質上不透明と
みなせるAl層を前記Ti層上に堆積する第２の工
程と、その後Al又はCr−Auを全面に堆積させ、
次いでリード線となる部分を残すと共に他の部分
を除去することによりMIS型フオトゲート部を形
成する第３の工程とを具備する撮像デバイス用電
極の製造方法において、前記第１と第２の工程
を、真空中もしくは希薄ガス中で大気圧に戻すこ
と無く連続して行うことで前記Ti層上に前記Al
層を順次堆積することを特徴とするものである。
InSbからなる半導体表面に形成された絶縁膜の
上に、入射電磁波に対して透過性を有するTi層
を形成する第１の工程と、次いで実質上不透明と
みなせるAl層を前記Ti層上に堆積する第２の工
程と、その後Al又はCr−Auを全面に堆積させ、
次いでリード線となる部分を残すと共に他の部分
を除去することによりMIS型フオトゲート部を形
成する第３の工程とを具備する撮像デバイス用電
極の製造方法において、前記第１と第２の工程
を、真空中もしくは希薄ガス中で大気圧に戻すこ
と無く連続して行うことで前記Ti層上に前記Al
層を順次堆積することを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明の一実施例につき説
明する。
明する。
第３図は本発明に基づくフオトゲートの構成例
を示す。１０は半導体基板、特にInSb等赤外用
材料の場合に効果を発揮する。１１は第１層目の
絶縁膜であり、CVD−SiO2膜またはCVD−SiO2
とスパツターSiO2の２層膜が使われる。１２は
Al等の金属蒸着膜により形成されたチヤネルス
トツパーである。１３は第２層目の絶縁膜でスパ
ツターSiO2が使われる。１４はフオトゲートで
Ti，Cr等が使われるが、SiO2との粘着性ではCr
が、入射電磁波に対する透過率の点ではTiが優
れている。１５は第１層目のリード電極金属で
Alが使用され、真空中または低圧ガス中で大気
圧に戻されること無くフオトゲート１４と連続的
に形成される。１６は第２層目のリード電極金属
でAl膜またはCr−Auの２層膜が使用される。第
３図はフオトゲート形成までを示したもので、実
際にはこの上にパツシベーシヨン用のSiO2，Si3
N4，Al2O3、またはそれ等を組合わせた膜が形成
される。また、ポリイミド樹脂等有機物の絶縁膜
が用いられることもある。
を示す。１０は半導体基板、特にInSb等赤外用
材料の場合に効果を発揮する。１１は第１層目の
絶縁膜であり、CVD−SiO2膜またはCVD−SiO2
とスパツターSiO2の２層膜が使われる。１２は
Al等の金属蒸着膜により形成されたチヤネルス
トツパーである。１３は第２層目の絶縁膜でスパ
ツターSiO2が使われる。１４はフオトゲートで
Ti，Cr等が使われるが、SiO2との粘着性ではCr
が、入射電磁波に対する透過率の点ではTiが優
れている。１５は第１層目のリード電極金属で
Alが使用され、真空中または低圧ガス中で大気
圧に戻されること無くフオトゲート１４と連続的
に形成される。１６は第２層目のリード電極金属
でAl膜またはCr−Auの２層膜が使用される。第
３図はフオトゲート形成までを示したもので、実
際にはこの上にパツシベーシヨン用のSiO2，Si3
N4，Al2O3、またはそれ等を組合わせた膜が形成
される。また、ポリイミド樹脂等有機物の絶縁膜
が用いられることもある。
第４図は第３図のフオトゲートの形成手順を示
したものである。ただしチヤネルネルストツパー
１２は省略してある。１５は感光部がエツチング
により除去される前の第１層目のリード電極金属
で第４図ａはフオトゲート感光部金属と同時に連
続して形成された後フオトゲートのパターンニン
グ、エツチングの手法により不要部分を取り去つ
た段階である。第４図ｂは第２層目のリード電極
金属であるAl層１６がスパツター形成された段
階であり、第４図ｃはリード線部分上に残つたレ
ジスト１７でパターンニングされた状態を、第４
図ｄは１５，１６ともフオトゲート感光部分がエ
ツチングにより除去され、透明なフオトゲート１
４が露出した段階を示す。
したものである。ただしチヤネルネルストツパー
１２は省略してある。１５は感光部がエツチング
により除去される前の第１層目のリード電極金属
で第４図ａはフオトゲート感光部金属と同時に連
続して形成された後フオトゲートのパターンニン
グ、エツチングの手法により不要部分を取り去つ
た段階である。第４図ｂは第２層目のリード電極
金属であるAl層１６がスパツター形成された段
階であり、第４図ｃはリード線部分上に残つたレ
ジスト１７でパターンニングされた状態を、第４
図ｄは１５，１６ともフオトゲート感光部分がエ
ツチングにより除去され、透明なフオトゲート１
４が露出した段階を示す。
この発明によつて、例えばTiからなるフオト
ゲート４の上のAlからなるリード電極金属１５
の粘着性およびオーミツク性が格段に良くなつ
た。すなわちTiを蒸着した後、一旦蒸着装置か
ら出し、エツチングによりパターンニングを行な
い、さらに上層にAlを蒸着した場合、Alを常温
〜150℃の間で約1μm付けた場合、ピンセツトに
よりTi−Al界面を剥がすのは全く容易であつた
が、本発明の方法により150℃でTiとAlの各金属
膜を連続して形成した場合、粘着性は極めて良
く、その上に超音波ボンデイングでAl線やAu線
を付けた場合、10ｇｒの垂直な上向きの力によつ
ても剥がれることは無かつた。コンタクト抵抗に
関しては１mm2に対しTi−Al間、Al−Al間とも数
Ω程度と問題になる程でなく、電流密度1μA／mm2
の微少電流に対してもオーミツク性は良好であつ
た。
ゲート４の上のAlからなるリード電極金属１５
の粘着性およびオーミツク性が格段に良くなつ
た。すなわちTiを蒸着した後、一旦蒸着装置か
ら出し、エツチングによりパターンニングを行な
い、さらに上層にAlを蒸着した場合、Alを常温
〜150℃の間で約1μm付けた場合、ピンセツトに
よりTi−Al界面を剥がすのは全く容易であつた
が、本発明の方法により150℃でTiとAlの各金属
膜を連続して形成した場合、粘着性は極めて良
く、その上に超音波ボンデイングでAl線やAu線
を付けた場合、10ｇｒの垂直な上向きの力によつ
ても剥がれることは無かつた。コンタクト抵抗に
関しては１mm2に対しTi−Al間、Al−Al間とも数
Ω程度と問題になる程でなく、電流密度1μA／mm2
の微少電流に対してもオーミツク性は良好であつ
た。
第１図はチタン金属の波長に対する透過率を示
す図、第２図は従来のフオトゲート構造を示す
図、第３図は本発明の方法により得られるフオト
ゲート構造を示す図、第４図は本発明により得ら
れるフオトゲート構造を工程順に示す図である。 １０……半導体基板、１１，１３……絶縁層、
１４……フオトゲート、１５……１層目のリード
電極金属、１６……２層目のリード電極金属。
す図、第２図は従来のフオトゲート構造を示す
図、第３図は本発明の方法により得られるフオト
ゲート構造を示す図、第４図は本発明により得ら
れるフオトゲート構造を工程順に示す図である。 １０……半導体基板、１１，１３……絶縁層、
１４……フオトゲート、１５……１層目のリード
電極金属、１６……２層目のリード電極金属。
Claims (1)
- １ InSbからなる半導体表面に形成された絶縁
膜の上に、入射電磁波に対して透過性を有する
Ti層を形成する第１の工程と、次いで実質上不
透明とみなせるAl層を前記Ti層上に堆積する第
２の工程と、その後Al又はCr−Auを全面に堆積
させ、次いでリード線となる部分を残すと共に他
の部分を除去することによりMIS型フオトゲート
部を形成する第３の工程とを具備する撮像デバイ
ス用電極の製造方法において、前記第１と第２の
工程が、真空中もしくは希薄ガス中で大気圧に戻
すこと無く連続して行うことで前記Ti層上に前
記Al層を順次堆積することを特徴とする撮像デ
バイス用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185917A JPS6246559A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 撮像デバイス用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185917A JPS6246559A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 撮像デバイス用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246559A JPS6246559A (ja) | 1987-02-28 |
| JPH0582989B2 true JPH0582989B2 (ja) | 1993-11-24 |
Family
ID=16179137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60185917A Granted JPS6246559A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 撮像デバイス用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246559A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2525253B2 (ja) * | 1989-09-26 | 1996-08-14 | チッソ株式会社 | 単一の分子量を有するアミノ酸オリゴマ―の酵素的合成方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5464484A (en) * | 1977-10-31 | 1979-05-24 | Toshiba Corp | Infrared ray array element |
| JPS57102053A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS57208161A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS58140153A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光学読取りセンサの製造方法 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60185917A patent/JPS6246559A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5464484A (en) * | 1977-10-31 | 1979-05-24 | Toshiba Corp | Infrared ray array element |
| JPS57102053A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS57208161A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS58140153A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光学読取りセンサの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246559A (ja) | 1987-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4310569A (en) | Method of adhesion of passivation layer to gold metalization regions in a semiconductor device | |
| JPH0582989B2 (ja) | ||
| JP2502693B2 (ja) | 焦電型赤外線撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2621543B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPS5979585A (ja) | ジヨセフソン接合素子とその製造方法 | |
| JPS61102790A (ja) | 超電導集積回路素子の形成方法 | |
| JPS5825229A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05218528A (ja) | 磁電変換素子 | |
| JPH055192B2 (ja) | ||
| JPH0682630B2 (ja) | 半導体素子の多層電極の製造方法 | |
| JPH04107968A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS5956126A (ja) | 赤外線検出素子 | |
| JPS61182283A (ja) | 超伝導回路装置の製造方法 | |
| JPH03174776A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 | |
| JPS59111321A (ja) | 化合物半導体薄膜構造体及びその製造方法 | |
| JPS60182747A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6380580A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| JPS60113485A (ja) | ジョセフソン接合素子の製造方法 | |
| JPS6380581A (ja) | ジヨセフソン素子の製法 | |
| JPS59222970A (ja) | Ｐｉｎダイオ−ドペレツト | |
| JPH0410230B2 (ja) | ||
| JPS6167268A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
| JPS6135577A (ja) | ジヨセフソン接合素子 | |
| JPS5927105B2 (ja) | 赤外線撮像用半導体装置の製造法 | |
| JPS60149180A (ja) | ジヨセフソン素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |