JPH06125108A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH06125108A JPH06125108A JP4276083A JP27608392A JPH06125108A JP H06125108 A JPH06125108 A JP H06125108A JP 4276083 A JP4276083 A JP 4276083A JP 27608392 A JP27608392 A JP 27608392A JP H06125108 A JPH06125108 A JP H06125108A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置に関し、検知すべき赤外線の透過
を妨げず、かつ機械的振動に対して耐振動性が大きく、
効果的に画素分離が可能な赤外線検知装置、およびその
製造方法の提供を目的とする。 【構成】 Si基板４の素子形成領域に溝部12を設け、該
溝部12内に化合物半導体層を埋設し、該埋設した化合物
半導体層を素子形成用のHg1-x Cdx Te結晶２に変換して
該Hg1-x Cdx Te結晶２に光検知素子８を設け、前記埋設
したHg1-x Cdx Te結晶２に対向して前記Si基板４の裏面
より前記Hg1- x Cdx Te結晶２に到達する凹部22を設ける
とともに、該凹部22を設けたSi基板４の裏面側に反射防
止膜13を設け、前記形成した溝部12以外のSi基板４を画
素分離領域として構成する。
を妨げず、かつ機械的振動に対して耐振動性が大きく、
効果的に画素分離が可能な赤外線検知装置、およびその
製造方法の提供を目的とする。 【構成】 Si基板４の素子形成領域に溝部12を設け、該
溝部12内に化合物半導体層を埋設し、該埋設した化合物
半導体層を素子形成用のHg1-x Cdx Te結晶２に変換して
該Hg1-x Cdx Te結晶２に光検知素子８を設け、前記埋設
したHg1-x Cdx Te結晶２に対向して前記Si基板４の裏面
より前記Hg1- x Cdx Te結晶２に到達する凹部22を設ける
とともに、該凹部22を設けたSi基板４の裏面側に反射防
止膜13を設け、前記形成した溝部12以外のSi基板４を画
素分離領域として構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画素分離構造を有する光
電変換装置に係り、特に水銀・カドミウム・テルル（Hg
1-x Cdx Te）の化合物半導体結晶を用いたハイブリッド
型の赤外線検知装置に関する。
電変換装置に係り、特に水銀・カドミウム・テルル（Hg
1-x Cdx Te）の化合物半導体結晶を用いたハイブリッド
型の赤外線検知装置に関する。
【０００２】赤外線検知装置は、益々多画素化、高密度
画素化が要求され、画素間のクロストークや、熱膨張係
数が互いに異なるSiのような半導体基板に設けた信号処
理素子と、Hg1-x Cdx Teのような化合物半導体基板に設
けた光検知素子とを、金属バンプ接合した際に、両者の
基板間の熱膨張係数の相違に起因する熱歪みの問題が発
生している。
画素化が要求され、画素間のクロストークや、熱膨張係
数が互いに異なるSiのような半導体基板に設けた信号処
理素子と、Hg1-x Cdx Teのような化合物半導体基板に設
けた光検知素子とを、金属バンプ接合した際に、両者の
基板間の熱膨張係数の相違に起因する熱歪みの問題が発
生している。
【０００３】
【従来の技術】このような問題を除去した従来構造の赤
外線検知装置として、各画素を空間的に分離した赤外線
検知装置がある。
外線検知装置として、各画素を空間的に分離した赤外線
検知装置がある。
【０００４】例えば図4(a)に示すように、CdTe基板１上
にｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２を液相エピタキシャル成長
し、該p 型Hg1-x Cdx Te結晶２にボロン(B) のようなｎ
型の不純物原子をイオン注入してｎ+ 層３を形成してフ
ォトダイオード８を形成し、このフォトダイオード８を
チップ状に分割し、該フォトダイオード８のｎ+ 層３と
Si基板４に形成した信号処理素子５とをInの金属バンプ
６で結合し、ｐ型Hg1-xCdx Te結晶２同士を共通電極７
で接続した赤外線検知装置がある。このようにすると、
ｐｎ+ 接合を形成したフォトダイオード８は、空間で素
子分離されている。
にｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２を液相エピタキシャル成長
し、該p 型Hg1-x Cdx Te結晶２にボロン(B) のようなｎ
型の不純物原子をイオン注入してｎ+ 層３を形成してフ
ォトダイオード８を形成し、このフォトダイオード８を
チップ状に分割し、該フォトダイオード８のｎ+ 層３と
Si基板４に形成した信号処理素子５とをInの金属バンプ
６で結合し、ｐ型Hg1-xCdx Te結晶２同士を共通電極７
で接続した赤外線検知装置がある。このようにすると、
ｐｎ+ 接合を形成したフォトダイオード８は、空間で素
子分離されている。
【０００５】またその他の空間分離された赤外線検知装
置として、図4(b)に示すように、サファイア基板９上に
CdTe結晶11とｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２とをエピタキシャ
ル成長し、該ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２にｎ+ 層３を形成
してフォトダイオード８を形成し、該フォトダイオード
８をチップ状に素子分離し、前記ｎ+ 層３とSi基板４に
形成した信号処理素子５とをInの金属バンプ６で結合し
た構造がある。
置として、図4(b)に示すように、サファイア基板９上に
CdTe結晶11とｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２とをエピタキシャ
ル成長し、該ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２にｎ+ 層３を形成
してフォトダイオード８を形成し、該フォトダイオード
８をチップ状に素子分離し、前記ｎ+ 層３とSi基板４に
形成した信号処理素子５とをInの金属バンプ６で結合し
た構造がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した図4
(a)に示す構造は、チップ状に空間によって素子分離さ
れたフォトダイオード８が、金属バンプ６のみによって
信号処理素子５と結合されており、上記素子分離された
フォトダイオード８が空間に浮かぶ形となり、機械的振
動に弱く、金属バンプ６の接続箇所で、フォトダイオー
ド８と信号処理素子５の両方の素子同士が外れて接続不
良を起こす欠点がある。
(a)に示す構造は、チップ状に空間によって素子分離さ
れたフォトダイオード８が、金属バンプ６のみによって
信号処理素子５と結合されており、上記素子分離された
フォトダイオード８が空間に浮かぶ形となり、機械的振
動に弱く、金属バンプ６の接続箇所で、フォトダイオー
ド８と信号処理素子５の両方の素子同士が外れて接続不
良を起こす欠点がある。
【０００７】また図4(b)に示す構造は、赤外線を矢印の
ようにサファイア基板９の裏面側より入射させた場合、
このサファイア基板９は、8 〜10μm の波長の赤外線を
吸収するので、8 〜10μm の波長の赤外線の透過効率が
悪く、8 〜10μm の波長の赤外線を検知する赤外線検知
装置に上記のような構造を採ると、赤外線が検知できな
い難点がある。
ようにサファイア基板９の裏面側より入射させた場合、
このサファイア基板９は、8 〜10μm の波長の赤外線を
吸収するので、8 〜10μm の波長の赤外線の透過効率が
悪く、8 〜10μm の波長の赤外線を検知する赤外線検知
装置に上記のような構造を採ると、赤外線が検知できな
い難点がある。
【０００８】検知すべき赤外線の波長は８〜12μm であ
り、この範囲の波長の赤外線を検知する赤外線検知装置
が望ましい。本発明は上記した問題点を解決し、検知す
べき赤外線の透過を妨げず、かつ機械的振動に対して耐
振動性の大きく、効果的に画素分離が可能な赤外線検知
装置、およびその製造方法の提供を目的とする。
り、この範囲の波長の赤外線を検知する赤外線検知装置
が望ましい。本発明は上記した問題点を解決し、検知す
べき赤外線の透過を妨げず、かつ機械的振動に対して耐
振動性の大きく、効果的に画素分離が可能な赤外線検知
装置、およびそ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】本発明の赤外線検知装置
は、請求項１に示すように半導体基板の素子形成領域に
溝部を設けて該溝部内に化合物半導体層を埋設し、該化
合物半導体層を素子形成用の水銀を含む化合物半導体結
晶に変換し、該化合物半導体結晶に光検知素子を設け、
前記埋設した化合物半導体結晶に対向して前記半導体基
板の裏面より前記化合物半導体結晶に到達する凹部を設
けるとともに、該凹部を設けた半導体基板の裏面側に反
射防止膜を設け、前記溝部以外の半導体基板を画素分離
領域としたことを特徴とする。
は、請求項１に示すように半導体基板の素子形成領域に
溝部を設けて該溝部内に化合物半導体層を埋設し、該化
合物半導体層を素子形成用の水銀を含む化合物半導体結
晶に変換し、該化合物半導体結晶に光検知素子を設け、
前記埋設した化合物半導体結晶に対向して前記半導体基
板の裏面より前記化合物半導体結晶に到達する凹部を設
けるとともに、該凹部を設けた半導体基板の裏面側に反
射防止膜を設け、前記溝部以外の半導体基板を画素分離
領域としたことを特徴とする。
【００１０】また請求項２に示すように、前記光検知素
子を設けた化合物結晶を一次元、或いは二次元状に配置
し、前記溝部内に埋設された化合物半導体結晶の周囲に
リング状、或いは周囲の一部上に前記光検知素子と、他
の基板に形成する半導体素子とを接続する金属バンプを
設けたことを特徴とする。
子を設けた化合物結晶を一次元、或いは二次元状に配置
し、前記溝部内に埋設された化合物半導体結晶の周囲に
リング状、或いは周囲の一部上に前記光検知素子と、他
の基板に形成する半導体素子とを接続する金属バンプを
設けたことを特徴とする。
【００１１】また請求項３に示すように、本発明の半導
体装置の製造方法は、半導体基板の画素形成領域に所定
の溝部パターンを形成する工程、該溝部パターンを含む
半導体基板上に化合物半導体結晶を成膜する工程、該化
合物半導体結晶を、半導体基板の表面が露出する迄研磨
し、前記化合物半導体層を半導体基板の溝部内に埋設す
る工程、該溝部内に埋設された化合物半導体層を一伝導
型の水銀を含む化合物半導体結晶に変換し、該化合物半
導体結晶に所定パターンの逆伝導型層を形成する工程、
前記半導体基板の両面に絶縁膜を成膜後、裏面側の絶縁
膜に前記溝部のパターンに対向して開口部を形成する工
程、前記開口部を形成した裏面側に設けた絶縁膜をマス
クとして、溝部内に埋設した化合物半導体結晶の底部に
到達するように半導体基板をエッチングし、凹部を形成
する工程、前記裏面側に設けた絶縁膜を除去した後、凹
部を形成した半導体基板の裏面側に反射防止膜を形成す
る工程、前記半導体基板の表面の絶縁膜に電極接続用コ
ンタクト孔を形成し、前記コンタクト孔に接続するコン
タクト電極形成用の電極膜を形成するとともに、該電極
膜に接続する金属バンプを形成する工程を含むことを特
徴とする。
体装置の製造方法は、半導体基板の画素形成領域に所定
の溝部パターンを形成する工程、該溝部パターンを含む
半導体基板上に化合物半導体結晶を成膜する工程、該化
合物半導体結晶を、半導体基板の表面が露出する迄研磨
し、前記化合物半導体層を半導体基板の溝部内に埋設す
る工程、該溝部内に埋設された化合物半導体層を一伝導
型の水銀を含む化合物半導体結晶に変換し、該化合物半
導体結晶に所定パターンの逆伝導型層を形成する工程、
前記半導体基板の両面に絶縁膜を成膜後、裏面側の絶縁
膜に前記溝部のパターンに対向して開口部を形成する工
程、前記開口部を形成した裏面側に設けた絶縁膜をマス
クとして、溝部内に埋設した化合物半導体結晶の底部に
到達するように半導体基板をエッチングし、凹部を形成
する工程、前記裏面側に設けた絶縁膜を除去した後、凹
部を形成した半導体基板の裏面側に反射防止膜を形成す
る工程、前記半導体基板の表面の絶縁膜に電極接続用コ
ンタクト孔を形成し、前記コンタクト孔に接続するコン
タクト電極形成用の電極膜を形成するとともに、該電極
膜に接続する金属バンプを形成する工程を含むことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】図1(a)と図1(b)に示すように、フォトダイオー
ド８より成る赤外線検知素子が形成されているｐ型Hg
1-x Cdx Te結晶２の周囲は、枠状に突出したSi基板４で
素子分離されている。そしてこのｐ型Hg1-x Cdx Te結晶
２にボロンイオン(B+ ) をイオン注入してｎ+ 層３を設
けてｐｎ+ 接合を形成し、このｐｎ+ 接合の反対側に於
けるSi基板４（図ではエッチングされ除去されている）
の屈折率は3.42で、ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２の屈折率は
3.25であるので、このSi基板４とHg1-x CdxTe結晶２の
境界面では、Si基板４側より矢印Ａのようにｐ型のHg
1-x Cdx Te結晶２に入射する赤外線の反射率は高くな
り、Hg1-x Cdx Te結晶２側に導入され難い。
ド８より成る赤外線検知素子が形成されているｐ型Hg
1-x Cdx Te結晶２の周囲は、枠状に突出したSi基板４で
素子分離されている。そしてこのｐ型Hg1-x Cdx Te結晶
２にボロンイオン(B+ ) をイオン注入してｎ+ 層３を設
けてｐｎ+ 接合を形成し、このｐｎ+ 接合の反対側に於
けるSi基板４（図ではエッチングされ除去されている）
の屈折率は3.42で、ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２の屈折率は
3.25であるので、このSi基板４とHg1-x CdxTe結晶２の
境界面では、Si基板４側より矢印Ａのようにｐ型のHg
1-x Cdx Te結晶２に入射する赤外線の反射率は高くな
り、Hg1-x Cdx Te結晶２側に導入され難い。
【００１３】そのため、フォトダイオード８を形成した
ｐ型のHg1-x Cdx Te結晶２に対向するSi基板４の領域
は、凹部状にエッチングしてその部分のSi基板４の領域
を無くすようにして、入射赤外線の透過効率を高める。
そして凹部22を形成したSi基板４面に赤外線を酸窒化Si
膜(SiON 膜) より成る反射防止膜13を形成する。
ｐ型のHg1-x Cdx Te結晶２に対向するSi基板４の領域
は、凹部状にエッチングしてその部分のSi基板４の領域
を無くすようにして、入射赤外線の透過効率を高める。
そして凹部22を形成したSi基板４面に赤外線を酸窒化Si
膜(SiON 膜) より成る反射防止膜13を形成する。
【００１４】このようにすることで、フォトダイオード
８より成る赤外線検知素子は、枠状に突出したSi基板４
で囲まれているので機械的強度が大となる。また、赤外
線の通路はサファイアのような赤外線を吸収する材料が
使用されていないので、赤外線の透過効率も向上する。
８より成る赤外線検知素子は、枠状に突出したSi基板４
で囲まれているので機械的強度が大となる。また、赤外
線の通路はサファイアのような赤外線を吸収する材料が
使用されていないので、赤外線の透過効率も向上する。
【００１５】また溝部12を形成することで、Si基板４に
形成した信号処理素子と、フォトダイオードを金属バン
プで結合した場合でも、上記フォトダイオードは枠状の
Si基板４で囲まれているので、従来の構造に於けるよう
なSi基板と化合物半導体基板の両者の基板間の熱膨張率
の相違によって金属バンプが位置ずれするような事故も
防止できる。
形成した信号処理素子と、フォトダイオードを金属バン
プで結合した場合でも、上記フォトダイオードは枠状の
Si基板４で囲まれているので、従来の構造に於けるよう
なSi基板と化合物半導体基板の両者の基板間の熱膨張率
の相違によって金属バンプが位置ずれするような事故も
防止できる。
【００１６】また枠状に突出したSi基板４は、赤外線を
吸収するので、迷光防止も可能となる。
吸収するので、迷光防止も可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。本発明の赤外線検知装置は、図1(a)の平
面図、および図1(b)のＡ−Ａ´線断面図に示すように、
Si基板４のフォトダイオード８の半導体素子形成領域に
溝部12を設けて該溝部12内にｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２を
埋設する。
細に説明する。本発明の赤外線検知装置は、図1(a)の平
面図、および図1(b)のＡ−Ａ´線断面図に示すように、
Si基板４のフォトダイオード８の半導体素子形成領域に
溝部12を設けて該溝部12内にｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２を
埋設する。
【００１８】このｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２内にフォトダ
イオード８のような光検知素子を設け、前記埋設したｐ
型Hg1-x Cdx Te結晶２に対向してSi基板４の裏面側に、
前記ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２に到達する凹部22を設け、
該Si基板４の裏面側に反射防止膜13を設け、前記溝部12
を形成した領域以外のSi基板４領域を、画素分離領域と
する。
イオード８のような光検知素子を設け、前記埋設したｐ
型Hg1-x Cdx Te結晶２に対向してSi基板４の裏面側に、
前記ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２に到達する凹部22を設け、
該Si基板４の裏面側に反射防止膜13を設け、前記溝部12
を形成した領域以外のSi基板４領域を、画素分離領域と
する。
【００１９】そしてフォトダイオード８を形成したSi基
板４上に、保護膜として窒化Si膜14を形成し、フォトダ
イオード８のｎ+ 層３上を開口してIn膜15をn 型電極と
して形成し、またｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２上を開口して
Au膜16をp 型電極として形成する。
板４上に、保護膜として窒化Si膜14を形成し、フォトダ
イオード８のｎ+ 層３上を開口してIn膜15をn 型電極と
して形成し、またｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２上を開口して
Au膜16をp 型電極として形成する。
【００２０】次いで前記n 型電極のIn膜15に接続するよ
うに、Inの金属バンプ６を形成して赤外線検知装置を形
成する。なお、他の実施例としてこのInの金属バンプ６
は、本実施例の代わりにフォトダイオード８の形成領域
の周辺にリング状に設けても良い。
うに、Inの金属バンプ６を形成して赤外線検知装置を形
成する。なお、他の実施例としてこのInの金属バンプ６
は、本実施例の代わりにフォトダイオード８の形成領域
の周辺にリング状に設けても良い。
【００２１】このような本発明の赤外線検知装置の製造
方法に付いて述べる。まず、図2(a)に示すように、厚さ
が200 μm のSi基板４上のフォトダイオードより成る画
素形成領域以外の領域にSiO2膜17を選択的に形成し、該
SiO2膜17をマスクとして四塩化シリコン(SiCl4) ガスを
エッチングガスとして、リアクティブイオンエッチング
法によりフォトダイオードより成る画素形成領域を50μ
m エッチングして溝部12を形成する。
方法に付いて述べる。まず、図2(a)に示すように、厚さ
が200 μm のSi基板４上のフォトダイオードより成る画
素形成領域以外の領域にSiO2膜17を選択的に形成し、該
SiO2膜17をマスクとして四塩化シリコン(SiCl4) ガスを
エッチングガスとして、リアクティブイオンエッチング
法によりフォトダイオードより成る画素形成領域を50μ
m エッチングして溝部12を形成する。
【００２２】次いでSiO2膜17を除去した後、図2(b)に示
すように前記溝部12を設けたSi基板４上にＭＯＣＶＤ(M
etal Organic Chemical Vapor Deposition; 有機金属気
相成長方法) により、50μm の膜厚でCdTe層18をエピタ
キシャル成長して、溝部12内にCdTe層18を埋設する。
すように前記溝部12を設けたSi基板４上にＭＯＣＶＤ(M
etal Organic Chemical Vapor Deposition; 有機金属気
相成長方法) により、50μm の膜厚でCdTe層18をエピタ
キシャル成長して、溝部12内にCdTe層18を埋設する。
【００２３】次いで図2(c)に示すように、CdTe層18を溝
部12以外のSi基板４の表面が露出する迄、研磨し平坦状
にする。次いで図示しないが上記のように加工したSi基
板４と水銀、カドミウム、テルルを混合、溶融して固化
したHg1-x Cdx Te(x＝0.2)のエピタキシャル成長用合金
とをアンプル内に封入し、該合金を溶融し、該合金の融
液より成る液相、該融液より蒸発したガスより成る気
相、該Si基板４中のCdTe層18の固相の３相の等温気相成
長法により、Si基板４に埋設されたCdTe層18をｐ型Hg
1-x Cdx Te結晶(x＝0.2)に変換する。
部12以外のSi基板４の表面が露出する迄、研磨し平坦状
にする。次いで図示しないが上記のように加工したSi基
板４と水銀、カドミウム、テルルを混合、溶融して固化
したHg1-x Cdx Te(x＝0.2)のエピタキシャル成長用合金
とをアンプル内に封入し、該合金を溶融し、該合金の融
液より成る液相、該融液より蒸発したガスより成る気
相、該Si基板４中のCdTe層18の固相の３相の等温気相成
長法により、Si基板４に埋設されたCdTe層18をｐ型Hg
1-x Cdx Te結晶(x＝0.2)に変換する。
【００２４】次いで図2(d)に示すように、該Si基板４上
にレジスト膜19を形成し、上記変換したｐ型Hg1-x Cdx
Te結晶２のｎ+ 層３形成領域上のレジスト膜19を選択的
に開口する。次いで該レジスト膜19をマスクとしてＢ+
イオンを、矢印Ａのようにイオン注入して、ｎ+ 層３を
形成してフォトダイオード８を形成する。
にレジスト膜19を形成し、上記変換したｐ型Hg1-x Cdx
Te結晶２のｎ+ 層３形成領域上のレジスト膜19を選択的
に開口する。次いで該レジスト膜19をマスクとしてＢ+
イオンを、矢印Ａのようにイオン注入して、ｎ+ 層３を
形成してフォトダイオード８を形成する。
【００２５】次いで図3(a)に示すように、ｐｎ+ 接合面
を有するSi基板４の表面を窒化Si（SiN x ) 膜14で保護
し、該Si基板４の裏面側にSiO2膜21を形成し、該SiO2膜
21のｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２の形成領域に対向する領域
を開口後、該開口したSiO2膜21をマスクとしてSi基板４
を、裏面側よりSiCl4 をエッチングガスとしてリアクテ
ィブイオンエッチングに依りエッチングし、図3(b)に示
すような凹部22を形成する。
を有するSi基板４の表面を窒化Si（SiN x ) 膜14で保護
し、該Si基板４の裏面側にSiO2膜21を形成し、該SiO2膜
21のｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２の形成領域に対向する領域
を開口後、該開口したSiO2膜21をマスクとしてSi基板４
を、裏面側よりSiCl4 をエッチングガスとしてリアクテ
ィブイオンエッチングに依りエッチングし、図3(b)に示
すような凹部22を形成する。
【００２６】次いで図3(b)に示すように、凹部22がｐ型
Hg1-x Cdx Te結晶２の底部に到達した時点で、エッチン
グを停止し、その後、該Si基板４の裏面側に反射防止膜
13として屈折率値が1.8 の酸窒化シリコン膜(SiON)を、
入射赤外線の波長が10μm の場合は、約1.4 μm の厚さ
に、また入射赤外線の波長が4 μm の場合は、約550nm
の厚さに被着して、そのｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２に対応
する部分で赤外線の反射率が最も少なくなるようにして
赤外線の入射効率を向上させる。
Hg1-x Cdx Te結晶２の底部に到達した時点で、エッチン
グを停止し、その後、該Si基板４の裏面側に反射防止膜
13として屈折率値が1.8 の酸窒化シリコン膜(SiON)を、
入射赤外線の波長が10μm の場合は、約1.4 μm の厚さ
に、また入射赤外線の波長が4 μm の場合は、約550nm
の厚さに被着して、そのｐ型Hg1-x Cdx Te結晶２に対応
する部分で赤外線の反射率が最も少なくなるようにして
赤外線の入射効率を向上させる。
【００２７】次いでフォトダイオード８を保護するため
にSi基板４の表面に形成した窒化Si膜14のp 型Hg1-x Cd
x Te結晶２と、ｎ+ 層３上の一部を開口し、In膜15をｎ
+ 層３に接続し、Au膜16をp 型Hg1-x Cdx Te結晶２に接
続してオーミックコンタクトを形成する。p 型Hg1-x Cd
x Te結晶２とコンタクトを採るAu膜16は共通電極とす
る。ｎ+ 層３とコンタクトを取るIn膜15は、Si基板４上
の所定の位置迄延長する。
にSi基板４の表面に形成した窒化Si膜14のp 型Hg1-x Cd
x Te結晶２と、ｎ+ 層３上の一部を開口し、In膜15をｎ
+ 層３に接続し、Au膜16をp 型Hg1-x Cdx Te結晶２に接
続してオーミックコンタクトを形成する。p 型Hg1-x Cd
x Te結晶２とコンタクトを採るAu膜16は共通電極とす
る。ｎ+ 層３とコンタクトを取るIn膜15は、Si基板４上
の所定の位置迄延長する。
【００２８】次いで図3(c)に示すように、フォトダイオ
ード８の隅の位置にIn膜15と接続するように、Inの金属
バンプ６を形成する。またこの金属バンプ６の位置は、
本実施例の他にフォトダイオードの周囲にリング状に設
けても良い。
ード８の隅の位置にIn膜15と接続するように、Inの金属
バンプ６を形成する。またこの金属バンプ６の位置は、
本実施例の他にフォトダイオードの周囲にリング状に設
けても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の赤外線検知
装置およびその製造方法によると、Hg 1-x Cdx Te層に形
成したフォトダイオードの画素分離が、機械的強度が大
きく、かつ赤外線の感光波長が制限の無い状態で実施す
ることが可能となる。
装置およびその製造方法によると、Hg 1-x Cdx Te層に形
成したフォトダイオードの画素分離が、機械的強度が大
きく、かつ赤外線の感光波長が制限の無い状態で実施す
ることが可能となる。
【００３０】また画素間の素子分離に用いて、溝を形成
されて凸型状となったSi基板の箇所が赤外線を吸収する
ので、迷光の発生を防止する効果も併せて生じる。
されて凸型状となったSi基板の箇所が赤外線を吸収する
ので、迷光の発生を防止する効果も併せて生じる。
【図１】 本発明の半導体装置を示す平面図と断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
である。
である。
【図３】 本発明の半導体装置の製造方法を示す断面図
である。
である。
【図４】 従来の赤外線検知装置を示す断面図である。
２ ｐ型Hg1-x Cdx Te結晶 ３ ｎ+ 層 ４ Si基板 ６ 金属バンプ ８ フォトダイオード 12 溝部 13 反射防止膜 14 窒化Si膜 15 In膜 16 Au膜 17 SiO2膜 18 CdTe層 19 レジスト膜 21 SiO2膜 22 凹部
フロントページの続き (72)発明者 藤原 康治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 裕子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板(4) の素子形成領域に溝部(1
2)を設けて該溝部(12)内に化合物半導体層(18)を埋設
し、該埋設した化合物半導体層(18)を素子形成用の化合
物半導体結晶(2) に変換して該化合物半導体結晶(2) に
光検知素子(8)を設け、 前記埋設した化合物半導体結晶(2) に対向して前記半導
体基板(4) の裏面より前記化合物半導体結晶(2) に到達
する凹部(22)を設けるとともに、該凹部(22)を設けた半
導体基板(4) の裏面側に反射防止膜(13)を設け、前記形
成した溝部(12)以外の半導体基板(4) を画素分離領域と
したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光検知素子(8) を設けた
化合物半導体結晶(2) を一次元、或いは二次元状に配置
し、前記溝部(12)内に埋設された化合物半導体層(2) の
周囲にリング状、或いは周囲の一部上に前記光検知素子
(8) と、他の基板に形成する半導体素子とを接続する金
属バンプ(6) を設けたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 半導体基板(4) の画素形成領域に所定の
溝部(12)パターンを形成する工程、 該溝部(12)パターンを含む半導体基板(4) 上に化合物半
導体層(18)を成膜する工程、 該化合物半導体層(18)を、半導体基板(4) の表面が露出
する迄研磨し、前記化合物半導体層(18)を半導体基板
(4) の溝部(12)内に埋設する工程、 該溝部(12)内に埋設された化合物半導体層(18)を一伝導
型の水銀を含む化合物半導体結晶(2) に変換し、該化合
物半導体結晶(2) に所定パターンの逆伝導型層(3) を形
成する工程、 前記半導体基板(4) の両面に絶縁膜(14,21) を成膜後、
裏面側の絶縁膜(21)に前記溝部(12)のパターンに対向し
て開口部を形成する工程、 前記開口部を形成した裏面側に設けた絶縁膜(21)をマス
クとして、溝部(12)内に埋設した化合物半導体結晶(2)
の底部に到達するように半導体基板(4) をエッチング
し、凹部(22)を形成する工程、 前記裏面側に設けた絶縁膜(21)を除去した後、凹部(22)
を形成した半導体基板(4) の裏面側に反射防止膜(13)を
形成する工程、 前記半導体基板(4) の表面の絶縁膜(14)に電極接続用コ
ンタクト孔を形成し、 前記コンタクト孔に接続するコンタクト電極形成用の電
極膜(15,16) を形成するとともに、該電極膜(15)に接続
する金属バンプ(6) を形成する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276083A JPH06125108A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276083A JPH06125108A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125108A true JPH06125108A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17564573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4276083A Withdrawn JPH06125108A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06125108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108151778A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-12 | 上海智密技术工程研究所有限公司 | 一种防爆传感器 |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP4276083A patent/JPH06125108A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108151778A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-12 | 上海智密技术工程研究所有限公司 | 一种防爆传感器 |
| CN108151778B (zh) * | 2018-01-11 | 2021-05-11 | 上海智密技术工程研究所有限公司 | 一种防爆传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |