JPH07297444A - Photoelectric conversion device and its manufacture - Google Patents

Photoelectric conversion device and its manufacture

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JPH07297444A
JPH07297444A JP6089715A JP8971594A JPH07297444A JP H07297444 A JPH07297444 A JP H07297444A JP 6089715 A JP6089715 A JP 6089715A JP 8971594 A JP8971594 A JP 8971594A JP H07297444 A JPH07297444 A JP H07297444A
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JP
Japan
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seed portion
conductivity type
region
layer
lower seed
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Application number
JP6089715A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Kumano
暢 熊野
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PURPOSE:To provide a photodiode which can obtain a large output current with a small area. CONSTITUTION:A second N-type conductive area 6 having a P-type conductivity section 6 is formed on a P-type semiconductor substrate 2. On this second conductivity section 6, a P-type bite-in section 4 is provided. The bite-in section 4 forms upper and lower P-N junction surfaces 11 and 12 almost parallel to the surface of the substrate 2 in the area 1. Therefore, more P-N junction surfaces can be obtained in the same planar extent and, as a result, a photoelectric conversion device having a large output current can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光電変換装置に関す
るものであり、特に、出力電流の増大化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device, and more particularly to an increase in output current.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】図7に示すように、フォトダ
イオード51は、P型半導体基板2内にPN結合が形成
されるようN型領域53が形成されている。フォトダイ
オード51の表面に光が照射されると、前記PN結合面
の空乏層内にて正孔、電子対が生成され、カソード
(K)からアノード(A)に出力電流が流れる。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, a photodiode 51 has an N-type region 53 formed in a P-type semiconductor substrate 2 so as to form a PN bond. When the surface of the photodiode 51 is irradiated with light, holes and electron pairs are generated in the depletion layer on the PN coupling surface, and an output current flows from the cathode (K) to the anode (A).

【0003】この出力電流の大きさは、前記PN接合の
面積に比例するので、大きな出力電流を得る為には、前
記N型領域53の面積を大きくする必要がある。しかし
このようにN型領域53の面積を大きくすることは、全
体として、大きなフォトダイオードとなる。
Since the magnitude of this output current is proportional to the area of the PN junction, it is necessary to increase the area of the N-type region 53 in order to obtain a large output current. However, increasing the area of the N-type region 53 in this way results in a large photodiode as a whole.

【0004】このような問題は、フォトトランジスタ、
フォトIC、太陽電池等の全ての光電変換装置について
生ずる。
Such a problem is caused by the phototransistor,
It occurs in all photoelectric conversion devices such as photo ICs and solar cells.

【0005】この発明は、上記のような問題点を解決
し、小さな面積で大きな出力電流を得ることができる光
電変換装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a photoelectric conversion device capable of obtaining a large output current in a small area.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の光電変換装置
においては、第1導電型領域を有する半導体基板、前記
第1導電型領域内に形成される第2導電型の第2導電型
領域、前記第1導電型領域と接続される以下のくい込み
部を有すること、前記第2導電型領域に、くい込むよう
に設けられた第1導電型のくい込み部であって、前記第
2導電型領域との間に、前記半導体基板表面とほぼ平行
なPN接合面が上下に形成されるくい込み部、を備えた
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the photoelectric conversion device of the present invention, a semiconductor substrate having a first conductivity type region and a second conductivity type region of the second conductivity type formed in the first conductivity type region. A first conductive type biting part provided so as to bite into the second conductive type region, the second conductive type having the following bite part connected to the first conductive type region. Between the region and the region, there is provided a biting portion in which a PN junction surface substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate is formed vertically.

【0007】請求項2の光電変換装置においては、前記
第2導電型領域の表面に、前記第1導電型領域と接続さ
れた第1導電型の表面領域を有しており、前記第2導電
型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほぼ同じ
深さのベース層を有する2重拡散トランジスタを備えた
こと、を特徴とする。
According to another aspect of the photoelectric conversion device of the present invention, the surface of the second conductivity type region has a surface region of the first conductivity type connected to the first conductivity type region, and the second conductivity type region is provided. A double diffusion transistor having a base layer having a depth substantially the same as that of the surface region is provided adjacent to the mold region in an insulating state.

【0008】請求項3の光電変換装置の製造方法におい
ては、 A)第1導電型領域を有する半導体基板における前記第
1導電型領域の表面一部に、ともに第1導電型の第1の
下種部および第2の下種部を形成する下種部形成ステッ
プ、 B)前記第1の下種部、前記第2の下種部および前記第
1導電型領域の上に、第2導電型の第1エピタキシャル
層を成長させる第1エピタキシャル成長ステップ、 C)前記第1エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
2の中種部およびc2)中間層を形成するステップ、 c1)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の中種部、 c2)前記第1の下種部の上方から前記第2の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 D)前記第2の中種部、前記中間層および前記第1エピ
タキシャル層の上に、第2導電型の第2エピタキシャル
層を成長させる第2エピタキシャル成長ステップ、 E)前記第2エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
1の上種部およびe2)第2の上種部を形成するステッ
プ、 e1)前記第1の下種部の上方に位置する第1導電型の第
1の上種部、 e2)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の上種部、 F)前記第1の下種部と前記第1の上種部とを接続する
とともに、前記第2の下種部と前記第2の上種部とを接
続することにより、素子分離領域を形成する素子分離領
域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする。
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 3, A) the first lower layer of the first conductivity type is formed on a part of the surface of the first conductivity type area in the semiconductor substrate having the first conductivity type area. A lower seed portion forming step of forming a seed portion and a second lower seed portion, B) a second conductivity type on the first lower seed portion, the second lower seed portion and the first conductivity type region. A first epitaxial growth step of growing a first epitaxial layer of C), the step of forming the following c1) second middle part and c2) intermediate layer on the surface of the first epitaxial layer, c1) the second A second conductive seed portion of the first conductivity type located above the lower seed portion, c2) an intermediate layer located in a region in front of the second lower seed portion above the first lower seed portion, D) a second conductive layer on the second middle portion, the intermediate layer and the first epitaxial layer. A second epitaxial growth step of growing a second epitaxial layer of the mold, E) a step of forming the following e1) first upper seed portion and e2) second upper seed portion on the surface of the second epitaxial layer, e1 ) A first upper seed portion of the first conductivity type located above the first lower seed portion, e2) A second upper seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion F) The element isolation region is formed by connecting the first lower seed portion and the first upper seed portion and connecting the second lower seed portion and the second upper seed portion. And a step of forming an element isolation region to be formed.

【0009】請求項4の光電変換装置の製造方法におい
ては、 A)第1導電型領域を有する半導体基板における前記第
1導電型領域の表面一部に、ともに第1導電型の第1〜
第3の下種部を形成する下種部形成ステップ、 B)前記第1〜第3の下種部および前記第1導電型領域
の上に、第2導電型の第1エピタキシャル層を成長させ
る第1エピタキシャル成長ステップ、 C)前記第1エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
2の中種部、c2)第3の中種部、c3)中間層、およびc4)
中間接続層を形成するステップ、 c1)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の中種部、 c2)前記第3の下種部の上方に位置する第1導電型の第
3の中種部、 c3)前記第1の下種部の上方から前記第2の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 c4)前記第2の下種部と前記第3の下種部の間の領域の
上方に位置する中間接続層、 D)前記第2〜第3の中種部、前記中間層、前記中間接
続層および前記第1エピタキシャル層の上に、第2導電
型の第2エピタキシャル層を成長させる第2エピタキシ
ャル成長ステップ、 E)前記第2エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
1の上種部、e2)第2の上種部、e3)第3の上種部、およ
びe4)上接続部を形成するステップ、 e1)前記第1の下種部の上方に位置する第1導電型の第
1の上種部、 e2)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の上種部、 e3)前記第3の下種部の上方に位置する第1導電型の第
3の上種部、 e4)前記中間接続層とほぼ同じ平面的範囲に渡って位置
する第1導電型の上接続部、 F)前記各下種部と対応する上種部とを接続するととも
に前記中間接続層と前記上接続部とを接続することによ
り、素子分離領域を形成する素子分離領域形成ステッ
プ、 G)以下のg1)表面領域およびg2)ベース層を形成する表
面領域形成ステップ、 g1)前記第1の下種部と前記第2の下種部とで定義され
る領域を前記光電変換素子形成部として、この光電変換
素子形成部に、前記中間層に達しない深さまで、前記中
間層の上方の前記第2エピタキシャル層表面に、前記第
1の上種部とつながるよう位置する第1導電型の表面領
域、 g2)前記第2の下種部と前記第3の下種部とで定義され
る領域を前記制御素子形成部として、この制御素子形成
部に、前記表面領域と同じ深さで位置するベース層、 H)前記ベース層内にエミッタ領域を形成するエミッタ
領域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photoelectric conversion device comprising: A) a semiconductor substrate having a first-conductivity-type region, a part of the surface of the first-conductivity-type region having a first conductivity type
A lower seed portion forming step of forming a third lower seed portion, B) growing a second conductivity type first epitaxial layer on the first to third lower seed portions and the first conductivity type region. A first epitaxial growth step, C) on the surface of the first epitaxial layer, c1) a second middle portion, c2) a third middle portion, c3) an intermediate layer, and c4)
Forming an intermediate connecting layer, c1) a second middle seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion, c2) a first seed portion above the third lower seed portion A conductive type third middle seed portion, c3) an intermediate layer located in a region in front of the first lower seed portion to the second middle seed portion, c4) the second lower seed portion An intermediate connecting layer located above the region between the third lower seed portions, D) on the second to third middle seed portions, the intermediate layer, the intermediate connecting layer and the first epitaxial layer A second epitaxial growth step of growing a second conductive type second epitaxial layer, E) on the surface of the second epitaxial layer, e1) a first upper seed portion, e2) a second upper seed portion, e3 ) A third upper seed portion, and e4) a step of forming an upper connection portion, e1) a first upper seed portion of the first conductivity type located above the first lower seed portion, e2) The second upper seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion, e3) the third upper seed portion of the first conductivity type located above the third lower seed portion, e4) an upper connecting portion of the first conductivity type located over substantially the same planar area as the intermediate connecting layer, F) connecting the lower seed portions to corresponding upper seed portions, and connecting the intermediate connecting layer to the intermediate seed layer An element isolation region forming step for forming an element isolation region by connecting to the upper connection part, G) the following g1) surface region and g2) a surface layer forming step for forming a base layer, g1) the first lower part The region defined by the seed portion and the second lower seed portion is used as the photoelectric conversion element forming portion, and the photoelectric conversion element forming portion is provided with the first portion above the intermediate layer to a depth that does not reach the intermediate layer. 2 a surface region of the first conductivity type located on the surface of the epitaxial layer so as to be connected to the first upper seed portion, g2) A region defined by the second lower seed portion and the third lower seed portion is used as the control element formation portion, and a base layer located at the same depth as the surface region in the control element formation portion. And H) an emitter region forming step of forming an emitter region in the base layer.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の光電変換装置においては、前記第2
導電型領域に、くい込むように設けられた第1導電型の
くい込み部であって、前記第2導電型領域との間に、前
記半導体基板表面とほぼ平行なPN接合面が上下に形成
されるくい込み部を有する。したがって、同じ平面的範
囲にて、より多くのPN接合面を得ることができる。こ
れにより、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。
In the photoelectric conversion device according to claim 1, the second
A first-conductivity-type bite portion that is provided so as to bite into the conductivity-type region, and a PN junction surface that is substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate is formed vertically between the second-conductivity-type region and the second-conductivity-type region. It has a rubbing part. Therefore, more PN junction surfaces can be obtained in the same plane range. Thereby, a photoelectric conversion device with a large output current can be obtained.

【0011】請求項2の光電変換装置においては、前記
第2導電型領域の表面に、前記第1導電型領域と接続さ
れた第1導電型の表面領域を有している。また、前記第
2導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほ
ぼ同じ深さのベース層を有する2重拡散トランジスタを
備えている。したがって、前記ベース層を製造する工程
で前記表面領域を形成することができる。
According to another aspect of the photoelectric conversion device of the present invention, the surface of the second conductivity type region has a first conductivity type surface region connected to the first conductivity type region. Further, a double diffusion transistor having a base layer having substantially the same depth as the surface region is provided adjacent to the second conductivity type region in an insulating state. Therefore, the surface region can be formed in the process of manufacturing the base layer.

【0012】請求項3の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第1導電型領域の表面一部に、ともに第1導
電型の第1の下種部および第2の下種部が形成される。
この上に第2導電型の第1エピタキシャル層を成長させ
る。つぎに、前記第1エピタキシャル層の表面に、前記
第2の中種部および前記中間層が形成される。前記第2
の中種部、前記中間層および前記第1エピタキシャル層
の上に、第2導電型の第2エピタキシャル層を成長させ
ることにより、前記第1の下種部と前記中間層がつなが
る。また、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつな
がる。
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to a third aspect of the present invention, a first lower seed portion and a second lower seed portion of the first conductivity type are both formed on a part of the surface of the first conductivity type region. It
A second conductivity type first epitaxial layer is grown on this. Next, the second middle seed portion and the intermediate layer are formed on the surface of the first epitaxial layer. The second
By growing a second conductive type second epitaxial layer on the middle seed portion, the intermediate layer, and the first epitaxial layer, the first lower seed portion and the intermediate layer are connected. Further, the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected.

【0013】前記第2エピタキシャル層の表面に、前記
第1の上種部および前記第2の上種部を形成し、前記第
1の下種部と前記第1の上種部とを接続するとともに、
前記第2の下種部と前記第2の上種部とを接続すること
により、素子分離領域が形成される。また、前記第1の
上種部と前記中間層がつながる。すなわち、前記第1の
上種部と前記第1の下種部がつながる。
The first upper seed portion and the second upper seed portion are formed on the surface of the second epitaxial layer, and the first lower seed portion and the first upper seed portion are connected to each other. With
An element isolation region is formed by connecting the second lower seed portion and the second upper seed portion. Further, the first upper seed portion and the intermediate layer are connected. That is, the first upper seed portion and the first lower seed portion are connected.

【0014】このようにして、前記半導体基板表面とほ
ぼ平行な第1導電型の領域に隣接する第2導電型の領域
が上下に形成される。これにより、PN接合面の面積が
増えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ること
ができる。
In this way, the second-conductivity-type regions adjacent to the first-conductivity-type regions substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate are formed vertically. As a result, the area of the PN junction surface increases, so that a photoelectric conversion device with a large output current can be obtained.

【0015】請求項4の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第1導電型領域の表面一部に、第1導電型の
第1〜第3の下種部を形成し、その上に、第2導電型の
第1エピタキシャル層を成長させる。この第1エピタキ
シャル層の表面に、前記第2の中種部、前記第3の中種
部、前記中間層、および前記中間接続層が形成される。
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to a fourth aspect of the present invention, first to third lower seed portions of the first conductivity type are formed on a part of the surface of the first conductivity type region, and the first seed type first to third seed portions are formed on the surface. Growing a first epitaxial layer of the second conductivity type. The second intermediate portion, the third intermediate portion, the intermediate layer, and the intermediate connection layer are formed on the surface of the first epitaxial layer.

【0016】この上に前記第2エピタキシャル層を成長
させることより、前記第1の下種部と前記中間層がつな
がり、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつなが
る。また、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつな
がる。
By growing the second epitaxial layer thereon, the first lower seed portion and the intermediate layer are connected, and the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected. Further, the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected.

【0017】前記第2エピタキシャル層の表面に、前記
第1の上種部、前記第2の上種部、前記第3の上種部、
および前記上接続部を形成して、前記各下種部と対応す
る上種部とを接続することにより、素子分離領域が形成
される。また、前記第1の上種部と前記中間層がつなが
る。すなわち、前記第1の上種部と前記第1の下種部が
つながる。このようにして、前記半導体基板表面とほぼ
平行な第1導電型の領域に隣接する第2導電型の領域が
上下に形成される。これにより、PN接合面の面積が増
えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。さらに、前記中間接続層と前記上接続部とを接
続することにより、制御素子形成部が形成される。
On the surface of the second epitaxial layer, the first upper seed portion, the second upper seed portion, the third upper seed portion,
And the element isolation region is formed by forming the upper connection portion and connecting each of the lower seed portions to the corresponding upper seed portion. Further, the first upper seed portion and the intermediate layer are connected. That is, the first upper seed portion and the first lower seed portion are connected. In this way, regions of the second conductivity type that are adjacent to the regions of the first conductivity type that are substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate are formed vertically. As a result, the area of the PN junction surface increases, so that a photoelectric conversion device with a large output current can be obtained. Further, the control element formation portion is formed by connecting the intermediate connection layer and the upper connection portion.

【0018】前記光電変換素子形成部に、前記中間層に
達しない深さまで、前記中間層の上方の前記第2エピタ
キシャル層表面に、前記第1の上種部とつながるよう位
置する第1導電型の表面領域が形成される。また、前記
制御素子形成部に前記表面領域と同じ深さでベース層が
形成される。その後、前記ベース層内にエミッタ領域が
形成される。
A first conductivity type located in the photoelectric conversion element forming portion on the surface of the second epitaxial layer above the intermediate layer to a depth not reaching the intermediate layer so as to be connected to the first upper seed portion. A surface area is formed. In addition, a base layer is formed in the control element formation portion at the same depth as the surface region. Then, an emitter region is formed in the base layer.

【0019】このようにして、前記光電変換素子形成部
に光電変換素子を形成しつつ、前記制御素子形成部に制
御素子を形成することができる。
In this way, the control element can be formed in the control element forming portion while forming the photoelectric conversion element in the photoelectric conversion element forming portion.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

[フォトダイオード1の構造]本発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。図1に、本発明にかかる光電変換
装置であるフォトダイオード1の要部断面図を示す。
[Structure of Photodiode 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a main part of a photodiode 1 which is a photoelectric conversion device according to the present invention.

【0021】フォトダイオード1は、図1に示すよう
に、第1導電型領域であるP型の半導体基板2内に、第
2導電型領域(N型)6が形成されている。第2導電型
領域6のまわりには、素子分離領域であるP型のローア
イソレーションL/IおよびアイソレーションISOが
形成されている。
As shown in FIG. 1, the photodiode 1 has a second conductivity type region (N type) 6 formed in a P type semiconductor substrate 2 which is a first conductivity type region. Around the second conductivity type region 6, a P type low isolation L / I and an isolation ISO, which are element isolation regions, are formed.

【0022】第2導電型領域6には、半導体基板2表面
とほぼ平行なPN接合面11、12が上下に形成される
ようなP型のくい込み部4が設けられている。また、く
い込み部4の上方の半導体基板2表面には、アイソレー
ションISOと接続されたP型の表面領域9が、形成さ
れている。
The second conductivity type region 6 is provided with a P-type biting portion 4 in which PN junction surfaces 11 and 12 which are substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate 2 are formed vertically. A P-type surface region 9 connected to the isolation ISO is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 above the biting portion 4.

【0023】本実施例においては、ローアイソレーショ
ンL/I、アイソレーションISO、および半導体基板
2で、第1導電型領域を構成している。
In this embodiment, the low isolation L / I, the isolation ISO, and the semiconductor substrate 2 constitute the first conductivity type region.

【0024】このように、フォトダイオード1において
は、第2導電型領域6には、P型のくい込み部4が設け
られており、このくい込み部4によって、第2導電型領
域6内に、半導体基板2表面とほぼ平行なPN接合面1
1、12が上下に形成される。したがって、同じ平面的
範囲にて、より多くのPN接合面を得ることができる。
これにより、出力電流の大きな光電変換装置を得ること
ができる。なお、本明細書において平面的範囲とは、半
導体基板表面から見た平面における範囲をいう。
As described above, in the photodiode 1, the second conductivity type region 6 is provided with the P type biting portion 4, and the biting portion 4 allows the semiconductor to be formed in the second conductivity type region 6. PN junction surface 1 that is almost parallel to the surface of the substrate 2
1, 12 are formed on the upper and lower sides. Therefore, more PN junction surfaces can be obtained in the same plane range.
Thereby, a photoelectric conversion device with a large output current can be obtained. In addition, in this specification, the planar range means a range in a plane viewed from the surface of the semiconductor substrate.

【0025】このフォトダイオード1においては、PN
接合面11、12が形成されている。したがって、従来
のフォトダイオードとおなじ平面的範囲で、約5/3倍
の電流を得ることができた。5/3倍の電流が得られる
根拠について、発明者は、次の様に考えた。従来のフォ
トダイオードは、上下に各1面づつ、側面に1面の計3
面のPN接合を有する。これに対して、フォトダイオー
ド1においては、さらに、上下に各1面づつ、側面に1
面の計3面分多くPN接合面を有する。したがって、計
算上は(3+3)/3倍の電流が得られることになる。
しかし、光の透過効率は、表面からの距離が大きくなる
につれて低下するので、結局5/3倍の電流が得られ
る。
In this photodiode 1, PN
Bonding surfaces 11 and 12 are formed. Therefore, about 5/3 times the current could be obtained in the same planar range as the conventional photodiode. The inventor considered the reason for obtaining a current of 5/3 times as follows. Conventional photodiodes have a total of 3 sides, one on the top and one on the side.
It has a surface PN junction. On the other hand, in the photodiode 1, one face is provided on each of the upper and lower sides, and one face is provided on the side faces.
There are more PN junction surfaces for a total of three surfaces. Therefore, a current of (3 + 3) / 3 times is calculated.
However, since the light transmission efficiency decreases as the distance from the surface increases, a current of 5/3 times is eventually obtained.

【0026】[フォトダイオード1の製造方法]図2、
図3を用いて、フォトダイオード1の製造方法について
説明する。この実施例では、フォトダイオード1は光電
変換素子形成部に形成され、制御素子形成部に2重拡散
トランジスタが形成される。
[Method of Manufacturing Photodiode 1] FIG.
A method of manufacturing the photodiode 1 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the photodiode 1 is formed in the photoelectric conversion element forming portion, and the double diffusion transistor is formed in the control element forming portion.

【0027】フォトレジストを用いて、図2Aに示すよ
うに、第1導電型であるP型半導体基板2の表面一部
に、ともにP型の第1の下種部16、第2の下種部1
7、および第3の下種部18を拡散形成する。なお、本
実施例においては、第1の下種部16、第2の下種部1
7、および第3の下種部18は相互に連結されている。
As shown in FIG. 2A, a first lower seed portion 16 of the P type and a second lower seed portion of the P type are both formed on a part of the surface of the P type semiconductor substrate 2 of the first conductivity type by using a photoresist. Part 1
7 and the third lower seed portion 18 are formed by diffusion. In the present embodiment, the first lower seed portion 16 and the second lower seed portion 1
7 and the third lower seed portion 18 are connected to each other.

【0028】つぎに、図2Aの状態からN型の第1エピ
タキシャル層21をエピタキシャル成長させる。これに
より、図2Bに示す様に、第1の下種部16、第2の下
種部17、第3の下種部18およびP型半導体基板2の
上に、第2導電型であるN型の第1エピタキシャル層2
1が堆積される。これに同時に、第1の下種部16〜第
3の下種部18には、P型領域が成長する。
Next, the N type first epitaxial layer 21 is epitaxially grown from the state of FIG. 2A. As a result, as shown in FIG. 2B, on the first lower seed portion 16, the second lower seed portion 17, the third lower seed portion 18, and the P-type semiconductor substrate 2, the second conductivity type N is formed. Type first epitaxial layer 2
1 is deposited. At the same time, a P-type region grows in the first lower seed portion 16 to the third lower seed portion 18.

【0029】つぎに、第1エピタキシャル層21の表面
に、フォトレジストを用いて、ともにP型の第2の中種
部27、第3の中種部28、中間層31、および中間接
続層32を拡散形成する。図2Cに示す様に、第2の中
種部27は、第2の下種部17の上方に形成され、第3
の中種部28は、第3の下種部18の上方に形成され
る。中間層31は、第1の下種部17の上方から前記第
2の中種部18に至る手前の領域に形成され、中間接続
層32は、第2の下種部17と第3の下種部18の間の
領域19の上方に形成される。なお、この中間層31
が、図1に示すフォトダイオード1のくい込み部4を構
成する。
Next, a photoresist is used on the surface of the first epitaxial layer 21 to form a P-type second middle seed portion 27, a third middle seed portion 28, an intermediate layer 31, and an intermediate connection layer 32. Are formed by diffusion. As shown in FIG. 2C, the second middle seed portion 27 is formed above the second lower seed portion 17, and
The middle seed portion 28 is formed above the third lower seed portion 18. The intermediate layer 31 is formed in a region from above the first lower seed portion 17 to the second intermediate seed portion 18, and the intermediate connection layer 32 is formed in the second lower seed portion 17 and the third lower seed portion 17. It is formed above the region 19 between the seed portions 18. The intermediate layer 31
Constitute the biting part 4 of the photodiode 1 shown in FIG.

【0030】つぎに、図2Cの状態からN型の第2エピ
タキシャル層22をエピタキシャル成長させる。これに
より、図2Dに示すように、第2の中種部17、第3の
中種部18、中間層31、中間接続層32および第1エ
ピタキシャル層の上に、第2エピタキシャル層22が堆
積される。これと同時に、P型領域である第1の下種部
16〜第3の下種部18、第2の中種部17、第3の中
種部18、中間層31、および中間接続層32も成長
し、これにより、第2の下種部17は第2の中種部27
とがつながり、第3の下種部18は第3の中種部28と
がつながり、中間層31は、第1の下種部16とつなが
る。なお、中間接続層32は、第2の中種部17と第3
の中種部18との間の領域19の上方に形成されている
ので、第2の中種部17および第3の中種部18ともつ
ながることはない。
Next, the N type second epitaxial layer 22 is epitaxially grown from the state of FIG. 2C. As a result, as shown in FIG. 2D, the second epitaxial layer 22 is deposited on the second intermediate portion 17, the third intermediate portion 18, the intermediate layer 31, the intermediate connecting layer 32, and the first epitaxial layer. To be done. At the same time, the first lower seed portion 16 to the third lower seed portion 18, which are P-type regions, the second middle seed portion 17, the third middle seed portion 18, the intermediate layer 31, and the intermediate connecting layer 32. Also grows, so that the second lower seed portion 17 becomes the second middle seed portion 27.
The third lower seed portion 18 is connected to the third middle seed portion 28, and the intermediate layer 31 is connected to the first lower seed portion 16. In addition, the intermediate connection layer 32 includes the second intermediate seed portion 17 and the third intermediate seed portion 17.
Since it is formed above the region 19 between the intermediate seed portion 18 and the second intermediate seed portion 18, it is not connected to the second intermediate seed portion 17 and the third intermediate seed portion 18.

【0031】つぎに、第2エピタキシャル層22表面
に、フォトレジストを用いて、ともにP型の第1の上種
部36、第2の上種部37、第3の上種部38、および
上接続部42を拡散形成する。図3Aに示すように、第
1の上種部36は第1の下種部16の上方に形成され、
第2の上種部37は第2の下種部17の上方に形成さ
れ、第3の上種部38は、第3の下種部18の上方に形
成される。また、上接続部42は、中間接続層32とほ
ぼ同じ平面的範囲に渡って形成される。
Next, a photoresist is used on the surface of the second epitaxial layer 22 to form a P-type first upper seed portion 36, a second upper seed portion 37, a third upper seed portion 38, and an upper seed portion 38. The connection portion 42 is formed by diffusion. As shown in FIG. 3A, the first upper seed portion 36 is formed above the first lower seed portion 16,
The second upper seed portion 37 is formed above the second lower seed portion 17, and the third upper seed portion 38 is formed above the third lower seed portion 18. Further, the upper connection portion 42 is formed over substantially the same planar range as the intermediate connection layer 32.

【0032】つぎに、熱処理を行う。これにより、各下
種部と対応する上種部とが接続される。具体的には、第
1の下種部16と第1の上種部36が接続され、第2の
下種部17と第2の上種部37が接続され、第3の下種
部18と第3の上種部38が接続され、素子分離領域4
4a〜44cが形成される。また、この熱処理により、
中間接続層32と上接続部42とが接続され、P型のコ
レクタ領域34が形成される。なお、図3Aに示す製造
工程にて、第1の下種部16は中間層31と接続されて
いる。したがって、中間層31と素子分離領域44aと
が接続される。
Next, heat treatment is performed. As a result, each lower seed portion and the corresponding upper seed portion are connected. Specifically, the first lower seed portion 16 and the first upper seed portion 36 are connected, the second lower seed portion 17 and the second upper seed portion 37 are connected, and the third lower seed portion 18 is connected. And the third upper seed portion 38 are connected to each other, and the element isolation region 4
4a-44c are formed. Also, by this heat treatment,
The intermediate connection layer 32 and the upper connection portion 42 are connected to each other to form a P-type collector region 34. In the manufacturing process shown in FIG. 3A, the first lower seed portion 16 is connected to the intermediate layer 31. Therefore, the intermediate layer 31 and the element isolation region 44a are connected.

【0033】つぎに、フォトレジストを用いて、ともに
N型の表面領域41およびベース層35を拡散形成す
る。第1の下種部16と前記第2の下種部17とで定義
される領域を光電変換素子形成部Q1とすると、表面領
域41は、図3Cに示す様に、この光電変換素子形成部
Q1に、中間層31に達しない深さで、中間層31の上
方の第2エピタキシャル層表面22に形成される。な
お、表面領域41は第1の上種部36とつながるよう形
成される。また、第2の下種部17と第3の下種部18
とで定義される領域を制御素子形成部Q2として、ベー
ス層35が表面領域41と同じ深さで形成される。
Next, the N-type surface region 41 and the base layer 35 are formed by diffusion using a photoresist. Assuming that a region defined by the first lower seed portion 16 and the second lower seed portion 17 is a photoelectric conversion element forming portion Q1, the surface region 41 has the photoelectric conversion element forming portion as shown in FIG. 3C. It is formed on the second epitaxial layer surface 22 above the intermediate layer 31 at a depth not reaching the intermediate layer 31 in Q1. The surface region 41 is formed so as to be connected to the first upper seed portion 36. Also, the second lower seed portion 17 and the third lower seed portion 18
The base layer 35 is formed with the same depth as the surface region 41, with the region defined by and as the control element forming portion Q2.

【0034】つぎに、フォトレジストを用いて、図3D
に示す様に、ベース層35内にエミッタ領域36を拡散
形成する。その後、フォトレジストを用いて、コレクタ
層34およびベース層35にそれぞれコンタクトの為の
+領域34a、N+領域35aを拡散形成する。
Next, using a photoresist, as shown in FIG.
As shown in, the emitter region 36 is diffused and formed in the base layer 35. After that, a P + region 34a and an N + region 35a for contact are diffused and formed in the collector layer 34 and the base layer 35, respectively, using a photoresist.

【0035】このようにして、本実施例においては、2
重拡散トランジスタTrの製造工程にてフォトダイオー
ド1を形成することができる。すなわち複雑な工程を必
要とせず、フォトダイオード1のくい込み部4を形成す
ることができる。
Thus, in this embodiment, 2
The photodiode 1 can be formed in the manufacturing process of the heavy diffusion transistor Tr. That is, the biting part 4 of the photodiode 1 can be formed without requiring complicated steps.

【0036】なお、この製造方法においては、前記各種
部等をフォトレジストを用いて拡散形成したが、イオン
注入で行ってもよい。
In this manufacturing method, the various parts and the like are formed by diffusion using a photoresist, but they may be formed by ion implantation.

【0037】[他の応用例]図4に、2つのくい込み部
4を形成したフォトダイオードを示す。この実施例で
は、従来のフォトダイオードに比べて、約7/3倍の電
流を得ることができた。なお、製造方法は図2、図3の
該当部分の工程を複数行えばよい。
[Other Application Examples] FIG. 4 shows a photodiode having two bite portions 4 formed therein. In this example, a current about 7/3 times that of the conventional photodiode could be obtained. It should be noted that the manufacturing method may be performed by performing a plurality of steps of the corresponding portions in FIGS.

【0038】図5に、本発明に係る光電変換装置をフォ
トトランジスタに応用した場合の実施例を示す。図5に
示す様に、フォトトランジスタ48は、N型ウェル領域
46内にP型の第2導電型領域6が形成されている。第
2導電型領域6のまわりには、素子分離領域であるN型
のローアイソレーションL/Iおよびアイソレーション
ISOが形成されている。第2導電型領域6には、N型
のくい込み部4が設けられている。このくい込み部4に
よって、第2導電型領域6内には、半導体基板2表面と
ほぼ平行なPN接合面11、12が上下に形成される。
また、第2導電型領域6には、エミッタ領域47が形成
されている。
FIG. 5 shows an embodiment in which the photoelectric conversion device according to the present invention is applied to a phototransistor. As shown in FIG. 5, in the phototransistor 48, the P-type second conductivity type region 6 is formed in the N-type well region 46. Around the second conductivity type region 6, N type low isolation L / I and isolation ISO which are element isolation regions are formed. The second conductivity type region 6 is provided with the N-type bite part 4. By the biting portion 4, PN junction surfaces 11 and 12 that are substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate 2 are vertically formed in the second conductivity type region 6.
An emitter region 47 is formed in the second conductivity type region 6.

【0039】図6に、本発明に係る光電変換装置をフォ
トICに応用した場合の実施例を示す。図6に示す様
に、フォトIC49は、P型半導体基板にN型ウェル領
域34を形成し、このNウェル領域34内にP型の第2
導電型領域6が形成されている。このNウェル領域34
はコレクタとして機能する。P型の第2導電型領域6に
はエミッタ47が形成されている。くい込み部4につい
ては同様であるので、説明は省略する。
FIG. 6 shows an embodiment in which the photoelectric conversion device according to the present invention is applied to a photo IC. As shown in FIG. 6, the photo IC 49 forms an N-type well region 34 in a P-type semiconductor substrate, and a P-type second region 34 is formed in the N-well region 34.
A conductivity type region 6 is formed. This N well region 34
Acts as a collector. An emitter 47 is formed in the P-type second conductivity type region 6. Since the biting part 4 is similar, description thereof will be omitted.

【0040】このように、上記実施例(フォトダイオー
ド1、フォトトランジスタ46)においては、半導体基
板2が全て第1導電型領域(P型)で構成されている
が、この実施例の様にN型ウェル領域を形成して、この
N型ウェル領域内に光電変換装置を形成してもよい。
As described above, in the above-described embodiment (photodiode 1, phototransistor 46), the semiconductor substrate 2 is entirely formed of the first conductivity type region (P-type). A type well region may be formed and a photoelectric conversion device may be formed in this N type well region.

【0041】なお、上記実施例においては、くい込み部
を1または2としたが、それ以上設けてもよい。
In the above embodiment, the bite portion is set to 1 or 2, but more may be provided.

【0042】また、上記各実施例では、本発明に係る光
電変換装置をフォトダイオード、フォトトランジスタ、
フォトICに応用した場合について説明したが、太陽電
池に応用することもできる。
In each of the above embodiments, the photoelectric conversion device according to the present invention is used as a photodiode, a phototransistor,
The case of application to a photo IC has been described, but it can also be applied to a solar cell.

【0043】なお、上記実施例(フォトダイオード1、
フォトトランジスタ46)においては、第1導電型をP
型とし、第2導電型をN型としたが、図6に示すフォト
IC49に示すように、第1導電型をN型とし、第2導
電型をP型としてもよい。
The above embodiment (photodiode 1,
In the phototransistor 46), the first conductivity type is P
However, the first conductivity type may be N type and the second conductivity type may be P type, as shown in the photo IC 49 shown in FIG.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1の光電変換装置においては、前
記第2導電型領域に、くい込むように設けられた第1導
電型のくい込み部であって、前記第2導電型領域との間
に、前記半導体基板表面とほぼ平行なPN接合面が上下
に形成されるくい込み部を有する。したがって、同じ平
面的範囲にて、より多くのPN接合面を得ることができ
る。これにより、小さな面積で大きな出力電流を得るこ
とができる光電変換装置を提供することができる。
In the photoelectric conversion device according to the first aspect of the present invention, the first-conductivity-type bite portion provided so as to bite into the second-conductivity-type region is provided between the second-conductivity-type region and the second-conductivity-type region. In addition, it has a biting part in which a PN junction surface substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate is formed vertically. Therefore, more PN junction surfaces can be obtained in the same plane range. Accordingly, it is possible to provide a photoelectric conversion device that can obtain a large output current in a small area.

【0045】請求項2の光電変換装置においては、前記
第2導電型領域の表面に、前記第1導電型領域と接続さ
れた第1導電型の表面領域を有している。また、前記第
2導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領域とほ
ぼ同じ深さのベース層を有する2重拡散トランジスタを
備えている。したがって、前記ベース層を製造する工程
で前記表面領域を形成することができる。これにより、
小さな面積で大きな出力電流を得ることができる光電変
換装置を工程を複雑化することなく提供することができ
る。
According to another aspect of the photoelectric conversion device of the present invention, the surface of the second conductivity type region has a first conductivity type surface region connected to the first conductivity type region. Further, a double diffusion transistor having a base layer having substantially the same depth as the surface region is provided adjacent to the second conductivity type region in an insulating state. Therefore, the surface region can be formed in the process of manufacturing the base layer. This allows
A photoelectric conversion device capable of obtaining a large output current in a small area can be provided without complicating the process.

【0046】請求項3の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第1導電型領域の表面一部に、ともに第1導
電型の第1の下種部および第2の下種部が形成される。
この上に第2導電型の第1エピタキシャル層を成長させ
る。つぎに、前記第1エピタキシャル層の表面に、前記
第2の中種部および前記中間層が形成される。前記第2
の中種部、前記中間層および前記第1エピタキシャル層
の上に、第2導電型の第2エピタキシャル層を成長させ
ることにより、前記第1の下種部と前記中間層がつなが
る。また、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつな
がる。
In the method of manufacturing a photoelectric conversion device according to a third aspect of the present invention, a first lower seed portion and a second lower seed portion of the first conductivity type are both formed on a part of the surface of the first conductivity type region. It
A second conductivity type first epitaxial layer is grown on this. Next, the second middle seed portion and the intermediate layer are formed on the surface of the first epitaxial layer. The second
By growing a second conductive type second epitaxial layer on the middle seed portion, the intermediate layer, and the first epitaxial layer, the first lower seed portion and the intermediate layer are connected. Further, the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected.

【0047】前記第2エピタキシャル層の表面に、前記
第1の上種部および前記第2の上種部を形成し、前記第
1の下種部と前記第1の上種部とを接続するとともに、
前記第2の下種部と前記第2の上種部とを接続すること
により、素子分離領域が形成される。また、前記第1の
上種部と前記中間層がつながる。すなわち、前記第1の
上種部と前記第1の下種部がつながる。
The first upper seed portion and the second upper seed portion are formed on the surface of the second epitaxial layer, and the first lower seed portion and the first upper seed portion are connected to each other. With
An element isolation region is formed by connecting the second lower seed portion and the second upper seed portion. Further, the first upper seed portion and the intermediate layer are connected. That is, the first upper seed portion and the first lower seed portion are connected.

【0048】このようにして、前記半導体基板表面とほ
ぼ平行な第1導電型の領域に隣接する第2導電型の領域
が上下に形成される。これにより、小さな面積で大きな
出力電流を得ることができる光電変換装置を製造するこ
とができる製造方法を提供することができる。
In this way, the second conductivity type region adjacent to the first conductivity type region substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate is vertically formed. This makes it possible to provide a manufacturing method capable of manufacturing a photoelectric conversion device capable of obtaining a large output current in a small area.

【0049】請求項4の光電変換装置の製造方法におい
ては、前記第1導電型領域の表面一部に、第1導電型の
第1〜第3の下種部を形成し、その上に、第2導電型の
第1エピタキシャル層を成長させる。この第1エピタキ
シャル層の表面に、前記第2の中種部、前記第3の中種
部、前記中間層、および前記中間接続層が形成される。
In the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to a fourth aspect of the present invention, first to third lower seed portions of the first conductivity type are formed on a part of the surface of the first conductivity type region, and on the surface of the first conductivity type region, Growing a first epitaxial layer of the second conductivity type. The second intermediate portion, the third intermediate portion, the intermediate layer, and the intermediate connection layer are formed on the surface of the first epitaxial layer.

【0050】この上に前記第2エピタキシャル層を成長
させることより、前記第1の下種部と前記中間層がつな
がり、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつなが
る。また、前記第2の下種部と前記第2の中種部がつな
がる。
By growing the second epitaxial layer on this, the first lower seed portion and the intermediate layer are connected, and the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected. Further, the second lower seed portion and the second middle seed portion are connected.

【0051】前記第2エピタキシャル層の表面に、前記
第1の上種部、前記第2の上種部、前記第3の上種部、
および前記上接続部を形成して、前記各下種部と対応す
る上種部とを接続することにより、素子分離領域が形成
される。また、前記第1の上種部と前記中間層がつなが
る。すなわち、前記第1の上種部と前記第1の下種部が
つながる。このようにして、前記半導体基板表面とほぼ
平行な第1導電型の領域に隣接する第2導電型の領域が
上下に形成される。これにより、PN接合面の面積が増
えるので、出力電流の大きな光電変換装置を得ることが
できる。さらに、前記中間接続層と前記上接続部とを接
続することにより、前記制御素子形成部が形成される。
On the surface of the second epitaxial layer, the first upper seed portion, the second upper seed portion, the third upper seed portion,
And the element isolation region is formed by forming the upper connection portion and connecting each of the lower seed portions to the corresponding upper seed portion. Further, the first upper seed portion and the intermediate layer are connected. That is, the first upper seed portion and the first lower seed portion are connected. In this way, regions of the second conductivity type that are adjacent to the regions of the first conductivity type that are substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate are formed vertically. As a result, the area of the PN junction surface increases, so that a photoelectric conversion device with a large output current can be obtained. Further, the control element formation portion is formed by connecting the intermediate connection layer and the upper connection portion.

【0052】前記光電変換素子形成部に、前記中間層に
達しない深さまで、前記中間層の上方の前記第2エピタ
キシャル層表面に、前記第1の上種部とつながるよう位
置する第1導電型の表面領域が形成される。また、前記
制御素子形成部に前記表面領域と同じ深さでベース層が
形成される。その後、前記ベース層内にエミッタ領域が
形成される。
A first conductivity type located in the photoelectric conversion element forming portion on the surface of the second epitaxial layer above the intermediate layer to a depth not reaching the intermediate layer so as to be connected to the first upper seed portion. A surface area is formed. In addition, a base layer is formed in the control element formation portion at the same depth as the surface region. Then, an emitter region is formed in the base layer.

【0053】このようにして、前記光電変換素子形成部
に光電変換素子を形成しつつ、前記制御素子形成部に制
御素子を形成することができる。
In this way, the control element can be formed in the control element forming portion while forming the photoelectric conversion element in the photoelectric conversion element forming portion.

【0054】したがって、小さな面積で大きな出力電流
を得ることができる光電変換装置を工程を複雑化するこ
となく製造することができる製造方法を提供することが
できる。
Therefore, it is possible to provide a manufacturing method capable of manufacturing a photoelectric conversion device capable of obtaining a large output current in a small area without complicating the process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかるフォトダイオード1を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a photodiode 1 according to the present invention.

【図2】フォトダイオード1の製造工程図である。FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the photodiode 1.

【図3】フォトダイオード1の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the photodiode 1.

【図4】くい込み部4を2つ設けたフォトダイオードを
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a photodiode provided with two bite parts 4;

【図5】本発明にかかるフォトトランジスタ48を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a phototransistor 48 according to the present invention.

【図6】本発明にかかるフォトIC49を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a photo IC 49 according to the invention.

【図7】従来のフォトダイオードを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional photodiode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2・・・・・・半導体基板 4・・・・・・くい込み部 6・・・・・・第2導電型領域 11・・・・・PN接合面 12・・・・・PN接合面 16・・・・・第1の下種部 17・・・・・第2の下種部 18・・・・・第3の下種部 21・・・・・第1エピタキシャル層 27・・・・・第2の中種部 28・・・・・第3の中種部 31・・・・・中間層 32・・・・・中間接続層 35・・・・・ベース層 36・・・・・第1の上種部 37・・・・・第2の上種部 38・・・・・第3の上種部 41・・・・・表面領域 Q1・・・・・光電変換素子形成部 Q2・・・・・制御素子形成部 2 ... ・ Semiconductor substrate 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Bite part 6 ・ ・ ・ ・ Second conductivity type region 11 ・ ・ ・ PN junction surface 12 ・ ・ ・ PN junction surface 16 ・····························································································································· <-> <-> epitaxial layers> 2nd middle part 28 ... 3rd middle part 31 ... Intermediate layer 32 ... Intermediate connection layer 35 ... Base layer 36. 1 upper seed part 37 ... 2nd upper seed part 38 ... 3rd upper seed part 41 ... Surface area Q1 ... Photoelectric conversion element formation part Q2. .... Control element forming section

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】A)第1導電型領域を有する半導体基板、 B)前記第1導電型領域内に形成される第2導電型の第
2導電型領域、 C)前記第1導電型領域と接続される以下のくい込み部
を有すること、 C1)前記第2導電型領域に、くい込むように設けられた
第1導電型のくい込み部であって、前記第2導電型領域
との間に、前記半導体基板表面とほぼ平行なPN接合面
が上下に形成されるくい込み部、 を備えたことを特徴とする光電変換装置。
1. A) semiconductor substrate having a first conductivity type region, B) a second conductivity type region of a second conductivity type formed in the first conductivity type region, and C) a first conductivity type region. C1) a first conductivity type bite portion provided so as to bite into the second conductivity type region, and between the second conductivity type region, and A photoelectric conversion device, comprising: a biting portion in which PN junction surfaces that are substantially parallel to the surface of the semiconductor substrate are formed above and below.
【請求項2】請求項1の光電変換装置において、 前記第2導電型領域の表面に、前記第1導電型領域と接
続された第1導電型の表面領域を有しており、 前記第2導電型領域と絶縁状態で隣接して、前記表面領
域とほぼ同じ深さのベース層を有する2重拡散トランジ
スタを備えたこと、 を特徴とする光電変換装置。
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein a surface region of the second conductivity type region has a surface region of the first conductivity type connected to the first conductivity type region, A photoelectric conversion device comprising a double diffusion transistor having a base layer having a depth substantially the same as that of the surface region and being adjacent to the conductivity type region in an insulated state.
【請求項3】A)第1導電型領域を有する半導体基板に
おける前記第1導電型領域の表面一部に、ともに第1導
電型の第1の下種部および第2の下種部を形成する下種
部形成ステップ、 B)前記第1の下種部、前記第2の下種部および前記第
1導電型領域の上に、第2導電型の第1エピタキシャル
層を成長させる第1エピタキシャル成長ステップ、 C)前記第1エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
2の中種部およびc2)中間層を形成するステップ、 c1)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の中種部、 c2)前記第1の下種部の上方から前記第2の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 D)前記第2の中種部、前記中間層および前記第1エピ
タキシャル層の上に、第2導電型の第2エピタキシャル
層を成長させる第2エピタキシャル成長ステップ、 E)前記第2エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
1の上種部およびe2)第2の上種部を形成するステッ
プ、 e1)前記第1の下種部の上方に位置する第1導電型の第
1の上種部、 e2)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の上種部、 F)前記第1の下種部と前記第1の上種部とを接続する
とともに、前記第2の下種部と前記第2の上種部とを接
続することにより、素子分離領域を形成する素子分離領
域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
3. A) A first lower seed portion and a second lower seed portion of the first conductivity type are both formed on a part of the surface of the first conductivity type area in the semiconductor substrate having the first conductivity type area. B) a first epitaxial growth for growing a second conductive type first epitaxial layer on the first lower seed portion, the second lower seed portion and the first conductive type region. Step C) forming the following c1) second middle seed portion and c2) intermediate layer on the surface of the first epitaxial layer, c1) first conductive material located above the second lower seed portion. A second middle seed portion of the mold, c2) an intermediate layer located in a region in front of the first lower seed portion to the second middle seed portion, D) the second middle seed portion, the A second epitaxial layer of the second conductivity type is grown on the intermediate layer and the first epitaxial layer. And a step of forming the following e1) first upper seed portion and e2) second upper seed portion on the surface of the second epitaxial layer, e1) above the first lower seed portion. A first upper seed portion of the first conductivity type located at, e2) a second upper seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion, and F) the first lower seed portion. And an element isolation region forming step of forming an element isolation region by connecting the first upper seed portion with the second lower seed portion and the second lower seed portion with each other. A method for manufacturing a photoelectric conversion device, comprising:
【請求項4】光電変換素子形成部および制御素子形成部
を有する光電変換装置の製造方法において、 A)第1導電型領域を有する半導体基板における前記第
1導電型領域の表面一部に、ともに第1導電型の第1〜
第3の下種部を形成する下種部形成ステップ、 B)前記第1〜第3の下種部および前記第1導電型領域
の上に、第2導電型の第1エピタキシャル層を成長させ
る第1エピタキシャル成長ステップ、 C)前記第1エピタキシャル層の表面に、以下のc1)第
2の中種部、c2)第3の中種部、c3)中間層、およびc4)
中間接続層を形成するステップ、 c1)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の中種部、 c2)前記第3の下種部の上方に位置する第1導電型の第
3の中種部、 c3)前記第1の下種部の上方から前記第2の中種部に至
る手前の領域に位置する中間層、 c4)前記第2の下種部と前記第3の下種部の間の領域の
上方に位置する中間接続層、 D)前記第2〜第3の中種部、前記中間層、前記中間接
続層および前記第1エピタキシャル層の上に、第2導電
型の第2エピタキシャル層を成長させる第2エピタキシ
ャル成長ステップ、 E)前記第2エピタキシャル層の表面に、以下のe1)第
1の上種部、e2)第2の上種部、e3)第3の上種部、およ
びe4)上接続部を形成するステップ、 e1)前記第1の下種部の上方に位置する第1導電型の第
1の上種部、 e2)前記第2の下種部の上方に位置する第1導電型の第
2の上種部、 e3)前記第3の下種部の上方に位置する第1導電型の第
3の上種部、 e4)前記中間接続層とほぼ同じ平面的範囲に渡って位置
する第1導電型の上接続部、 F)前記各下種部と対応する上種部とを接続するととも
に前記中間接続層と前記上接続部とを接続することによ
り、素子分離領域を形成する素子分離領域形成ステッ
プ、 G)以下のg1)表面領域およびg2)ベース層を形成する表
面領域形成ステップ、 g1)前記第1の下種部と前記第2の下種部とで定義され
る領域を前記光電変換素子形成部として、この光電変換
素子形成部に、前記中間層に達しない深さまで、前記中
間層の上方の前記第2エピタキシャル層表面に、前記第
1の上種部とつながるよう位置する第1導電型の表面領
域、 g2)前記第2の下種部と前記第3の下種部とで定義され
る領域を前記制御素子形成部として、この制御素子形成
部に、前記表面領域と同じ深さで位置するベース層、 H)前記ベース層内にエミッタ領域を形成するエミッタ
領域形成ステップ、 を備えたことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a photoelectric conversion device having a photoelectric conversion element forming portion and a control element forming portion, comprising: A) a part of the surface of the first conductive type region in a semiconductor substrate having a first conductive type region, First to first conductivity type
A lower seed portion forming step of forming a third lower seed portion, B) growing a second conductivity type first epitaxial layer on the first to third lower seed portions and the first conductivity type region. A first epitaxial growth step, C) on the surface of the first epitaxial layer, c1) a second middle portion, c2) a third middle portion, c3) an intermediate layer, and c4)
Forming an intermediate connecting layer, c1) a second middle seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion, c2) a first seed portion above the third lower seed portion A conductive type third middle seed portion, c3) an intermediate layer located in a region in front of the first lower seed portion to the second middle seed portion, c4) the second lower seed portion An intermediate connecting layer located above the region between the third lower seed portions, D) on the second to third middle seed portions, the intermediate layer, the intermediate connecting layer and the first epitaxial layer A second epitaxial growth step of growing a second conductive type second epitaxial layer, E) on the surface of the second epitaxial layer, e1) a first upper seed portion, e2) a second upper seed portion, e3 ) A third upper seed portion, and e4) a step of forming an upper connection portion, e1) a first upper seed portion of the first conductivity type located above the first lower seed portion, e2) The second upper seed portion of the first conductivity type located above the second lower seed portion, e3) the third upper seed portion of the first conductivity type located above the third lower seed portion, e4) an upper connecting portion of the first conductivity type located over substantially the same planar area as the intermediate connecting layer, F) connecting the lower seed portions to corresponding upper seed portions, and connecting the intermediate connecting layer to the intermediate seed layer An element isolation region forming step for forming an element isolation region by connecting to the upper connection part, G) the following g1) surface region and g2) a surface layer forming step for forming a base layer, g1) the first lower part The region defined by the seed portion and the second lower seed portion is used as the photoelectric conversion element forming portion, and the photoelectric conversion element forming portion is provided with the first portion above the intermediate layer to a depth that does not reach the intermediate layer. 2 a surface region of the first conductivity type located on the surface of the epitaxial layer so as to be connected to the first upper seed portion, g2) A region defined by the second lower seed portion and the third lower seed portion is used as the control element formation portion, and a base layer located at the same depth as the surface region in the control element formation portion. And H) an emitter region forming step of forming an emitter region in the base layer, the method of manufacturing a photoelectric conversion device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009522821A (en) * 2006-01-05 2009-06-11 アウロラ、アルット Semiconductor radiation detector optimized to detect visible light
US7829368B2 (en) 2003-03-28 2010-11-09 Aptina Imaging Corporation Methods of forming double pinned photodiodes
JP2020141119A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 キヤノン株式会社 Photoelectric conversion device

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