JPH0832101A - ＨｇＣｄＴｅ半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
ＨｇＣｄＴｅ半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0832101A JPH0832101A JP6162587A JP16258794A JPH0832101A JP H0832101 A JPH0832101 A JP H0832101A JP 6162587 A JP6162587 A JP 6162587A JP 16258794 A JP16258794 A JP 16258794A JP H0832101 A JPH0832101 A JP H0832101A
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- protective film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電気的特性の劣化と保護膜の剥離
の問題を生じないＨｇＣｄＴｅフォトダイオードの構造
と、その製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ＨｇＣｄＴｅ基板を用いたフォトダイオード
において、所定のコンタクト孔開孔位置の基板表面を除
いた残り全面に電気的特性に優れた第一の保護膜を形成
し、前記コンタクト孔開孔位置の基板表面及び前記コン
タクト孔開孔位置近傍の第一の保護膜上に基板との密着
性の良い第二の保護膜を形成し、該第二の保護膜にコン
タクト孔を開孔する構成とする。
の問題を生じないＨｇＣｄＴｅフォトダイオードの構造
と、その製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ＨｇＣｄＴｅ基板を用いたフォトダイオード
において、所定のコンタクト孔開孔位置の基板表面を除
いた残り全面に電気的特性に優れた第一の保護膜を形成
し、前記コンタクト孔開孔位置の基板表面及び前記コン
タクト孔開孔位置近傍の第一の保護膜上に基板との密着
性の良い第二の保護膜を形成し、該第二の保護膜にコン
タクト孔を開孔する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光波長帯８〜１２μｍの
赤外線検知素子の受光部として動作する背面入射型フォ
トダイオードに適用される。
赤外線検知素子の受光部として動作する背面入射型フォ
トダイオードに適用される。
【０００２】
【従来の技術】図５にプレーナ型ＨｇＣｄＴｅフォトダ
イオードの一例を断面図で示す。図に示されるように、
不純物濃度が５×１０15〜２×１０16ｃｍ-3のｐ型Ｈｇ
ＣｄＴｅ基板１の一主面の一部にｎ型不純物を導入して
形成されたｎ型領域２があり、ｐ−ｎ接合が形成されて
いる。このｐ−ｎ接合をパッシベートする部分には陽極
硫化膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着されている。ま
た、基板の上記主面の残る部分は陽極硫化膜３を介して
ＺｎＳ膜４ａが被着されている。このとき、陽極硫化膜
３の形成が省略される場合もある。このフォトダイオー
ドのｎ型領域には上記ＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３の開
口部において該ｎ型領域にオーミック接続されたカソー
ドの電極金属８ａが、また、ｐ型領域には上記ＺｎＳ膜
４ａ／陽極硫化膜３の開口部において該ｐ型領域にオー
ミック接続されたアノードの電極金属８ｂが取り付けら
れている。
イオードの一例を断面図で示す。図に示されるように、
不純物濃度が５×１０15〜２×１０16ｃｍ-3のｐ型Ｈｇ
ＣｄＴｅ基板１の一主面の一部にｎ型不純物を導入して
形成されたｎ型領域２があり、ｐ−ｎ接合が形成されて
いる。このｐ−ｎ接合をパッシベートする部分には陽極
硫化膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着されている。ま
た、基板の上記主面の残る部分は陽極硫化膜３を介して
ＺｎＳ膜４ａが被着されている。このとき、陽極硫化膜
３の形成が省略される場合もある。このフォトダイオー
ドのｎ型領域には上記ＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３の開
口部において該ｎ型領域にオーミック接続されたカソー
ドの電極金属８ａが、また、ｐ型領域には上記ＺｎＳ膜
４ａ／陽極硫化膜３の開口部において該ｐ型領域にオー
ミック接続されたアノードの電極金属８ｂが取り付けら
れている。
【０００３】次に、上記従来のフォトダイオードの製造
方法につき、図６および図７を参照して説明する。
方法につき、図６および図７を参照して説明する。
【０００４】不純物濃度５×１０15〜２×１０16ｃｍ-3
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１にｎ型不純物を選択イオン注
入法により導入し、プレーナ型ｐ−ｎ接合を形成する。
（図６（ａ））。次に基板表面の全面にわたって陽極硫
化膜３を成長させる（図６（ｂ））。この陽極硫化膜３
は一例としてＮａ2 Ｓ−エチレングリコール溶液中で電
流密度１００μＡｃｍ-2の条件で層厚１００〜５００オ
ングストローム（以下、オングストロームをＡと記す）
に形成される。なお、この陽極硫化膜３を形成する工程
は省略されることもある。
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１にｎ型不純物を選択イオン注
入法により導入し、プレーナ型ｐ−ｎ接合を形成する。
（図６（ａ））。次に基板表面の全面にわたって陽極硫
化膜３を成長させる（図６（ｂ））。この陽極硫化膜３
は一例としてＮａ2 Ｓ−エチレングリコール溶液中で電
流密度１００μＡｃｍ-2の条件で層厚１００〜５００オ
ングストローム（以下、オングストロームをＡと記す）
に形成される。なお、この陽極硫化膜３を形成する工程
は省略されることもある。
【０００５】次に基板表面の全面にわたって、例えば真
空蒸着法によってＺｎＳ膜４ａを膜厚５００〜５０００
Ａ被着する（図６（ｃ））。被着の方法は真空蒸着法に
限らずスパッタ法等を用いてもよい。
空蒸着法によってＺｎＳ膜４ａを膜厚５００〜５０００
Ａ被着する（図６（ｃ））。被着の方法は真空蒸着法に
限らずスパッタ法等を用いてもよい。
【０００６】次にｎ型領域上の表面の接合より内側の部
分、及びｐ型領域の一部を除いてフォトレジスト５を形
成し、これをマスクとした選択エッチングによって電極
金属と接続せしめるコンタクト孔６ａ及び６ｂを形成す
る（図７（ａ））。
分、及びｐ型領域の一部を除いてフォトレジスト５を形
成し、これをマスクとした選択エッチングによって電極
金属と接続せしめるコンタクト孔６ａ及び６ｂを形成す
る（図７（ａ））。
【０００７】次にフォトレジスト５を除去（図７
（ｂ））し、厚いフォトレジスト７を形成し、全面に電
極となるべき金属膜８ａ、８ｂ、８ｃを真空蒸着法によ
り形成する（図７（ｃ））。
（ｂ））し、厚いフォトレジスト７を形成し、全面に電
極となるべき金属膜８ａ、８ｂ、８ｃを真空蒸着法によ
り形成する（図７（ｃ））。
【０００８】次にフォトレジスト７を除去することによ
り不所望な金属膜８ｃをリフトオフさせ、図５のフォト
ダイオードが完成する。
り不所望な金属膜８ｃをリフトオフさせ、図５のフォト
ダイオードが完成する。
【０００９】図５の構造でｐ−ｎ接合部表面のパッシベ
ーション膜には陽極硫化膜３とＺｎＳ膜４ａの二重保護
膜を用いている。これら両者はいずれも膜中の固定電荷
密度が低いという特長をもつ。ところで、陽極硫化膜は
バンドギャップが２．４ｅＶと小さいためｐ−ｎ接合の
耐圧が低く、単独で用いた場合の実用性が低い。しか
し、数百Ａ程度の薄い膜である場合には基板であるＨｇ
ＣｄＴｅとの密着性が良好であるという長所をもつ。こ
れに対して、ＺｎＳ膜はバンドギャップが３．６ｅＶと
陽極硫化膜に比べて大きく、実用上使用可能なｐ−ｎ接
合の耐圧がある。しかし、基板であるＨｇＣｄＴｅとの
密着性が悪い。そのため、これら両者を積層して用いる
ことによって互いの欠点を補っている。なお、最近では
陽極硫化膜の形成を省略してＨｇＣｄＴｅ基板上に直接
ＺｎＳ膜を形成することも行われるが、これは電子ビー
ムを使用した真空蒸着法を用いること等により、ＺｎＳ
膜の密着性を多少ではあるが向上させることができたか
らである。
ーション膜には陽極硫化膜３とＺｎＳ膜４ａの二重保護
膜を用いている。これら両者はいずれも膜中の固定電荷
密度が低いという特長をもつ。ところで、陽極硫化膜は
バンドギャップが２．４ｅＶと小さいためｐ−ｎ接合の
耐圧が低く、単独で用いた場合の実用性が低い。しか
し、数百Ａ程度の薄い膜である場合には基板であるＨｇ
ＣｄＴｅとの密着性が良好であるという長所をもつ。こ
れに対して、ＺｎＳ膜はバンドギャップが３．６ｅＶと
陽極硫化膜に比べて大きく、実用上使用可能なｐ−ｎ接
合の耐圧がある。しかし、基板であるＨｇＣｄＴｅとの
密着性が悪い。そのため、これら両者を積層して用いる
ことによって互いの欠点を補っている。なお、最近では
陽極硫化膜の形成を省略してＨｇＣｄＴｅ基板上に直接
ＺｎＳ膜を形成することも行われるが、これは電子ビー
ムを使用した真空蒸着法を用いること等により、ＺｎＳ
膜の密着性を多少ではあるが向上させることができたか
らである。
【００１０】しかしながら、ＺｎＳ膜と陽極硫化膜、あ
るいはＺｎＳ膜とＨｇＣｄＴｅ基板との密着性は十分で
あるとは言えない。図６および図７で示した工程の場
合、選択エッチングによってパッシベーション膜にコン
タクト孔６ａ及び６ｂを開孔させるが、このときにエッ
チング液がＺｎＳ膜４ａと陽極硫化膜３の界面、あるい
はＺｎＳ膜４ａとＨｇＣｄＴｅ基板１の界面を横方向に
浸透することがあり、コンタクト孔６ａあるいは６ｂ近
傍でＺｎＳ膜・陽極硫化膜界面、あるいはＺｎＳ膜・Ｈ
ｇＣｄＴｅ基板界面にすき間を生じる不具合を生じるこ
とがある。また、ひどい場合には全面にわたってＺｎＳ
膜が剥離してしまう不具合を生じることもある。
るいはＺｎＳ膜とＨｇＣｄＴｅ基板との密着性は十分で
あるとは言えない。図６および図７で示した工程の場
合、選択エッチングによってパッシベーション膜にコン
タクト孔６ａ及び６ｂを開孔させるが、このときにエッ
チング液がＺｎＳ膜４ａと陽極硫化膜３の界面、あるい
はＺｎＳ膜４ａとＨｇＣｄＴｅ基板１の界面を横方向に
浸透することがあり、コンタクト孔６ａあるいは６ｂ近
傍でＺｎＳ膜・陽極硫化膜界面、あるいはＺｎＳ膜・Ｈ
ｇＣｄＴｅ基板界面にすき間を生じる不具合を生じるこ
とがある。また、ひどい場合には全面にわたってＺｎＳ
膜が剥離してしまう不具合を生じることもある。
【００１１】また、エッチング液の横方向への浸透が生
じない場合でも、ＺｎＳ膜の密着力の不足によって、膜
の端の部分から剥離してしまう不具合を生じることもあ
る。
じない場合でも、ＺｎＳ膜の密着力の不足によって、膜
の端の部分から剥離してしまう不具合を生じることもあ
る。
【００１２】パッシベーション膜の密着性を向上させる
ために、ＣｄＴｅ膜をパッシベーション膜として用いた
例（例えばＭａｌｌｉｅら、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ４
１３２９９９）があるが、ＣｄＴｅのバンドギャップは
１．６ｅＶと小さいため、ダイオードとして使用した場
合にはそのリーク電流が問題となる。前記の例の場合に
はダイオードに必要な二つの電極を例えば基板の異なっ
た二主面に作製することで外部リークの問題を回避する
ことが可能となるが、例えばエピタキシャル成長させた
ＨｇＣｄＴｅ基板を用いた場合や、背面入射型のフォト
ダイオードを作製しようとする場合には同一主面上に二
以上の電極を作製する必要があり、この問題を回避する
ことができない。
ために、ＣｄＴｅ膜をパッシベーション膜として用いた
例（例えばＭａｌｌｉｅら、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ４
１３２９９９）があるが、ＣｄＴｅのバンドギャップは
１．６ｅＶと小さいため、ダイオードとして使用した場
合にはそのリーク電流が問題となる。前記の例の場合に
はダイオードに必要な二つの電極を例えば基板の異なっ
た二主面に作製することで外部リークの問題を回避する
ことが可能となるが、例えばエピタキシャル成長させた
ＨｇＣｄＴｅ基板を用いた場合や、背面入射型のフォト
ダイオードを作製しようとする場合には同一主面上に二
以上の電極を作製する必要があり、この問題を回避する
ことができない。
【００１３】このように、従来は絶縁膜の密着性あるい
は電気的特性に不具合を生じることがあり、このような
不具合を生じるとフォトダイオードとして使用すること
は不可能であり、歩留りの低下が生じていた。
は電気的特性に不具合を生じることがあり、このような
不具合を生じるとフォトダイオードとして使用すること
は不可能であり、歩留りの低下が生じていた。
【００１４】上記の場合、ＨｇＣｄＴｅ基板１との密着
性に優れ、かつ電気的特性にも優れたパッシベーション
膜を用いることができればこのような問題は生じない
が、現在まで、密着性と電気的特性の両方に優れたパッ
シベーション膜は見いだされていない。
性に優れ、かつ電気的特性にも優れたパッシベーション
膜を用いることができればこのような問題は生じない
が、現在まで、密着性と電気的特性の両方に優れたパッ
シベーション膜は見いだされていない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来のＨ
ｇＣｄＴｅフォトダイオードの問題点を考慮してなされ
たもので、コンタクト孔近傍の領域に密着性の良い保護
膜を形成して、該保護膜によって、ｐ−ｎ接合をパッシ
ベートする電気的特性の良いパッシベーション膜の端を
覆い、さらに密着性の良い該保護膜にコンタクト孔を開
孔することにより、パッシベーション膜の剥離の問題を
生ぜず、かつコンタクト孔近傍以外には前記保護膜とは
別の絶縁性の良いパッシベーション膜を形成することに
よって電気的特性の低下の問題も生じないフォトダイオ
ードの構造と、その製造方法を提供することを目的とす
る。
ｇＣｄＴｅフォトダイオードの問題点を考慮してなされ
たもので、コンタクト孔近傍の領域に密着性の良い保護
膜を形成して、該保護膜によって、ｐ−ｎ接合をパッシ
ベートする電気的特性の良いパッシベーション膜の端を
覆い、さらに密着性の良い該保護膜にコンタクト孔を開
孔することにより、パッシベーション膜の剥離の問題を
生ぜず、かつコンタクト孔近傍以外には前記保護膜とは
別の絶縁性の良いパッシベーション膜を形成することに
よって電気的特性の低下の問題も生じないフォトダイオ
ードの構造と、その製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第一の発明に係るＨｇＣ
ｄＴｅ半導体装置は、一主面の一部に島状にｐ−ｎ接合
が形成されたＨｇＣｄＴｅ基板における第一導電型層お
よび第二導電型層の表面に形成されたぞれぞれの電極接
続部と、前記電極接続部を除く前記基板表面を被覆する
第一の保護膜と、前記電極接続部の一部の前記基板表面
露出部に前記第一の保護膜とは非接触に形成された電極
金属と、前記電極金属の周辺の前記基板表面から前記第
一の保護膜の端面および前記第一の保護膜表面の一部に
亙って形成された第二の保護膜とを具備したことを特徴
とする。
ｄＴｅ半導体装置は、一主面の一部に島状にｐ−ｎ接合
が形成されたＨｇＣｄＴｅ基板における第一導電型層お
よび第二導電型層の表面に形成されたぞれぞれの電極接
続部と、前記電極接続部を除く前記基板表面を被覆する
第一の保護膜と、前記電極接続部の一部の前記基板表面
露出部に前記第一の保護膜とは非接触に形成された電極
金属と、前記電極金属の周辺の前記基板表面から前記第
一の保護膜の端面および前記第一の保護膜表面の一部に
亙って形成された第二の保護膜とを具備したことを特徴
とする。
【００１７】また、上記において、第一の保護膜がＺｎ
Ｓ膜、または陽極硫化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の
保護膜がＣｄＴｅ膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎ
Ｔｅ膜でなることを特徴とする。
Ｓ膜、または陽極硫化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の
保護膜がＣｄＴｅ膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎ
Ｔｅ膜でなることを特徴とする。
【００１８】次に、第二の発明に係るＨｇＣｄＴｅ半導
体装置の製造方法は、第一導電型ＨｇＣｄＴｅ基板一主
面の一部にｐ−ｎ接合を形成する工程と、前記主面上で
第一導電型領域上の一部と前記ｐ−ｎ接合を介した第二
導電型領域上の一部を除く全面に第一の保護膜を被着す
る工程と、前記主面の露出部を含む第一導電型領域上の
一部と第二導電型領域上の一部に第二の保護膜を被着す
る工程と、前記第一導電型領域上の前記第二の保護膜に
一方の電極取付用コンタクト孔を形成する工程と、前記
第二導電型領域上の前記第二の保護膜に他方の電極取付
用コンタクト孔を形成する工程を含む。
体装置の製造方法は、第一導電型ＨｇＣｄＴｅ基板一主
面の一部にｐ−ｎ接合を形成する工程と、前記主面上で
第一導電型領域上の一部と前記ｐ−ｎ接合を介した第二
導電型領域上の一部を除く全面に第一の保護膜を被着す
る工程と、前記主面の露出部を含む第一導電型領域上の
一部と第二導電型領域上の一部に第二の保護膜を被着す
る工程と、前記第一導電型領域上の前記第二の保護膜に
一方の電極取付用コンタクト孔を形成する工程と、前記
第二導電型領域上の前記第二の保護膜に他方の電極取付
用コンタクト孔を形成する工程を含む。
【００１９】また、上記において、第一の保護膜がＺｎ
Ｓ膜、または陽極硫化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の
保護膜がＣｄＴｅ膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎ
Ｔｅ膜でなることを特徴とする。
Ｓ膜、または陽極硫化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の
保護膜がＣｄＴｅ膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎ
Ｔｅ膜でなることを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明は光波長帯８〜１２μｍの赤外線検知素
子の受光部として動作する背面入射型フォトダイオード
において、電気的特性を劣化させることなくパッシベー
ション膜の剥離の問題を解決し、フォトダイオードの製
造歩留りを向上させることができる。
子の受光部として動作する背面入射型フォトダイオード
において、電気的特性を劣化させることなくパッシベー
ション膜の剥離の問題を解決し、フォトダイオードの製
造歩留りを向上させることができる。
【００２１】
（実施例１）本発明の実施例を説明するにあたり、ま
ず、ＨｇＣｄＴｅ基板との密着性に優れた膜の一例とし
て選んだＣｄＴｅ膜の効果を検討するために行った実験
について説明する。
ず、ＨｇＣｄＴｅ基板との密着性に優れた膜の一例とし
て選んだＣｄＴｅ膜の効果を検討するために行った実験
について説明する。
【００２２】すなわち、ＨｇＣｄＴｅ基板上に後述する
実施例の方法によって電気的特性に優れた保護膜である
ＺｎＳ膜を被着する。ついでこれにＨｇＣｄＴｅ基板表
面上でＺｎＳ膜の端面を覆うようにＣｄＴｅ膜を被着
し、このＣｄＴｅ膜にコンタクト孔を形成した場合のＨ
ｇＣｄＴｅ表面でのＺｎＳ膜の端面からのめくれの割合
と、リーク電流を調べた。その結果、ＨｇＣｄＴｅ表面
に被着したＣｄＴｅ膜の面積に対するコンタクト孔の割
合が小さいほどＺｎＳ膜の端面からのめくれは少なくな
る。また、ＺｎＳ膜上で積層されているＣｄＴｅ膜の面
積が大きいほどＺｎＳ膜の端面からのめくれは少なくな
る。しかし、ＨｇＣｄＴｅ表面に接触しているＣｄＴｅ
膜の面積が大きくなると、あるいは、ＺｎＳ膜に対する
ＣｄＴｅ膜の面積が大きくなると今度はＣｄＴｅ膜の絶
縁性の悪さに起因するリーク電流の増大が見られ、これ
らの間にはトレードオフの関係がある。従って、求めら
れるダイオードの性能によって適当なＣｄＴｅ膜の開口
の大きさと、面積を決めることができる。
実施例の方法によって電気的特性に優れた保護膜である
ＺｎＳ膜を被着する。ついでこれにＨｇＣｄＴｅ基板表
面上でＺｎＳ膜の端面を覆うようにＣｄＴｅ膜を被着
し、このＣｄＴｅ膜にコンタクト孔を形成した場合のＨ
ｇＣｄＴｅ表面でのＺｎＳ膜の端面からのめくれの割合
と、リーク電流を調べた。その結果、ＨｇＣｄＴｅ表面
に被着したＣｄＴｅ膜の面積に対するコンタクト孔の割
合が小さいほどＺｎＳ膜の端面からのめくれは少なくな
る。また、ＺｎＳ膜上で積層されているＣｄＴｅ膜の面
積が大きいほどＺｎＳ膜の端面からのめくれは少なくな
る。しかし、ＨｇＣｄＴｅ表面に接触しているＣｄＴｅ
膜の面積が大きくなると、あるいは、ＺｎＳ膜に対する
ＣｄＴｅ膜の面積が大きくなると今度はＣｄＴｅ膜の絶
縁性の悪さに起因するリーク電流の増大が見られ、これ
らの間にはトレードオフの関係がある。従って、求めら
れるダイオードの性能によって適当なＣｄＴｅ膜の開口
の大きさと、面積を決めることができる。
【００２３】以下本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。
説明する。
【００２４】図１に本発明の一実施例によるプレーナ型
ＨｇＣｄＴｅフォトダイオードを断面図で示す。図に示
されるように、不純物濃度が５×１０15〜２×１０16ｃ
ｍ-3のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１の一主面の一部にｎ型不
純物を導入して形成されたｎ型領域２があり、ｐ−ｎ接
合が形成されている。このｐ−ｎ接合をパッシベートす
る部分には陽極硫化膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着さ
れている。また、基板の上記主面の残る部分は陽極硫化
膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着されている。このと
き、陽極硫化膜３の形成が省略される場合もある。この
フォトダイオードのｎ型領域には上記ＺｎＳ膜４ａ／陽
極硫化膜３の開口部において該ｎ型領域にオーミック接
続されたカソードの電極金属８ａがまわりをＣｄＴｅ膜
１２ａに囲まれる形で取り付けられている。このＣｄＴ
ｅ膜１２ａはさらにＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３上で、
電極近傍の表面を覆っている。また、ｐ型領域には上記
ＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３の開口部において該ｐ型領
域にオーミック接続されたアノードの電極金属８ｂがｎ
型領域に取り付けられている電極と同様にして取り付け
られている。
ＨｇＣｄＴｅフォトダイオードを断面図で示す。図に示
されるように、不純物濃度が５×１０15〜２×１０16ｃ
ｍ-3のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１の一主面の一部にｎ型不
純物を導入して形成されたｎ型領域２があり、ｐ−ｎ接
合が形成されている。このｐ−ｎ接合をパッシベートす
る部分には陽極硫化膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着さ
れている。また、基板の上記主面の残る部分は陽極硫化
膜３を介してＺｎＳ膜４ａが被着されている。このと
き、陽極硫化膜３の形成が省略される場合もある。この
フォトダイオードのｎ型領域には上記ＺｎＳ膜４ａ／陽
極硫化膜３の開口部において該ｎ型領域にオーミック接
続されたカソードの電極金属８ａがまわりをＣｄＴｅ膜
１２ａに囲まれる形で取り付けられている。このＣｄＴ
ｅ膜１２ａはさらにＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３上で、
電極近傍の表面を覆っている。また、ｐ型領域には上記
ＺｎＳ膜４ａ／陽極硫化膜３の開口部において該ｐ型領
域にオーミック接続されたアノードの電極金属８ｂがｎ
型領域に取り付けられている電極と同様にして取り付け
られている。
【００２５】（実施例２）以下、本発明にかかるＨｇＣ
ｄＴｅフォトダイオードの製造方法の一実施例につき、
図２ないし図４を参照して説明する。
ｄＴｅフォトダイオードの製造方法の一実施例につき、
図２ないし図４を参照して説明する。
【００２６】不純物濃度５×１０15〜２×１０16ｃｍ-3
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１にｎ型不純物を選択イオン注
入法により導入し、プレーナ型ｐ−ｎ接合を形成する。
（図２（ａ））。
のｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板１にｎ型不純物を選択イオン注
入法により導入し、プレーナ型ｐ−ｎ接合を形成する。
（図２（ａ））。
【００２７】次にｎ型領域上の表面の接合より内側の部
分、及びｐ型領域の一部にフォトレジスト９を形成し、
これを用いてＨｇＣｄＴｅ基板１の表面に選択的に陽極
硫化膜３を形成する。陽極硫化膜の形成方法は従来法と
同様でよい（図２（ｂ））。次に、マスクとして用いた
フォトレジストを除去する（図２（ｃ））。なお、この
工程は省略されることもある。
分、及びｐ型領域の一部にフォトレジスト９を形成し、
これを用いてＨｇＣｄＴｅ基板１の表面に選択的に陽極
硫化膜３を形成する。陽極硫化膜の形成方法は従来法と
同様でよい（図２（ｂ））。次に、マスクとして用いた
フォトレジストを除去する（図２（ｃ））。なお、この
工程は省略されることもある。
【００２８】次に、ｎ型領域上の表面の接合より内側の
部分、及びｐ型領域の一部、陽極硫化膜を形成した場合
には該陽極硫化膜を形成しなかった部分に厚いフォトレ
ジスト１０を形成する（図３（ａ））。次に全面にＺｎ
Ｓ層４ａ、４ｂを形成（図３（ｂ））し、フォトレジス
ト１０を除去することにより不所望なＺｎＳ膜４ｂをリ
フトオフさせる（図３（ｃ））。このＺｎＳ膜の形成方
法は従来法と同様でよい。
部分、及びｐ型領域の一部、陽極硫化膜を形成した場合
には該陽極硫化膜を形成しなかった部分に厚いフォトレ
ジスト１０を形成する（図３（ａ））。次に全面にＺｎ
Ｓ層４ａ、４ｂを形成（図３（ｂ））し、フォトレジス
ト１０を除去することにより不所望なＺｎＳ膜４ｂをリ
フトオフさせる（図３（ｃ））。このＺｎＳ膜の形成方
法は従来法と同様でよい。
【００２９】次に、ｎ型領域上のＺｎＳ膜表面の一部、
及ひｐ型領域上のＺｎＳ膜表面の一部に厚いフォトレジ
スト１１を形成し、次いで全面にＣｄＴｅ膜１２ａ、１
２ｂ、１２ｃを形成する（図３（ｄ））。次にフォトレ
ジスト１１を除去することにより不所望なＣｄＴｅ膜１
２ｃをリフトオフさせる（図４（ａ））。このＣｄＴｅ
膜は真空蒸着法、スパッタ法等で形成できる。
及ひｐ型領域上のＺｎＳ膜表面の一部に厚いフォトレジ
スト１１を形成し、次いで全面にＣｄＴｅ膜１２ａ、１
２ｂ、１２ｃを形成する（図３（ｄ））。次にフォトレ
ジスト１１を除去することにより不所望なＣｄＴｅ膜１
２ｃをリフトオフさせる（図４（ａ））。このＣｄＴｅ
膜は真空蒸着法、スパッタ法等で形成できる。
【００３０】次に、ｎ型領域上のＣｄＴｅ膜１２ａの表
面の一部、及びｐ型領域上のＣｄＴｅ膜１２ｂの表面の
一部を除いてフォトレジスト１３を形成し、これをマス
クとしてＣｄＴｅ膜１２ａ及び１２ｂを選択エッチング
して電極金属と接続せしめコンタクト孔６ａ及び６ｂを
形成する。このとき、ＣｄＴｅ膜１２ａあるいは１２ｂ
だけではなくＨｇＣｄＴｅ基板１の表面までオーバーエ
ッチングし、基板表面付近の劣化層を除去する（図４
（ｂ））。
面の一部、及びｐ型領域上のＣｄＴｅ膜１２ｂの表面の
一部を除いてフォトレジスト１３を形成し、これをマス
クとしてＣｄＴｅ膜１２ａ及び１２ｂを選択エッチング
して電極金属と接続せしめコンタクト孔６ａ及び６ｂを
形成する。このとき、ＣｄＴｅ膜１２ａあるいは１２ｂ
だけではなくＨｇＣｄＴｅ基板１の表面までオーバーエ
ッチングし、基板表面付近の劣化層を除去する（図４
（ｂ））。
【００３１】次にフォトレジスト１３を除去（図４
（ｃ））し、厚いフォトレジスト１４を施し、全面に電
極となるべき金属膜８ａ、８ｂ、８ｃを真空蒸着法によ
り形成する（図４（ｄ））。
（ｃ））し、厚いフォトレジスト１４を施し、全面に電
極となるべき金属膜８ａ、８ｂ、８ｃを真空蒸着法によ
り形成する（図４（ｄ））。
【００３２】次にフォトレジスト１４を除去することに
より不所望な金属膜８ｃをリフトオフさせ、図１に示さ
れるフォトダイオードが完成する。
より不所望な金属膜８ｃをリフトオフさせ、図１に示さ
れるフォトダイオードが完成する。
【００３３】上記実施例を適用したフォトダイオードで
はコンタクト孔を形成するときに、密着性の悪いＺｎＳ
膜・陽極硫化膜界面、あるいはＺｎＳ膜・ＨｇＣｄＴｅ
基板界面がＨｇＣｄＴｅと密着性の良いＣｄＴｅ膜によ
って保護されており、従来法で問題となったエッチング
液の横方向への浸透が生じない。また、ＣｄＴｅ膜・Ｚ
ｎＳ膜界面はフォトレジストによって保護されるため、
ここでもエッチング液の横方向への浸透が生じない。こ
のためコンタクト孔を形成する工程においてパッシベー
ション膜の剥離といった問題は生じない。
はコンタクト孔を形成するときに、密着性の悪いＺｎＳ
膜・陽極硫化膜界面、あるいはＺｎＳ膜・ＨｇＣｄＴｅ
基板界面がＨｇＣｄＴｅと密着性の良いＣｄＴｅ膜によ
って保護されており、従来法で問題となったエッチング
液の横方向への浸透が生じない。また、ＣｄＴｅ膜・Ｚ
ｎＳ膜界面はフォトレジストによって保護されるため、
ここでもエッチング液の横方向への浸透が生じない。こ
のためコンタクト孔を形成する工程においてパッシベー
ション膜の剥離といった問題は生じない。
【００３４】さらに、ＺｎＳ膜／陽極硫化膜、あるいは
ＺｎＳ膜の端の部分をＨｇＣｄＴｅ基板との密着性が良
いＣｄＴｅ膜で覆うことにより、密着性の悪いＺｎＳ膜
がその端面から剥離することも防止される。
ＺｎＳ膜の端の部分をＨｇＣｄＴｅ基板との密着性が良
いＣｄＴｅ膜で覆うことにより、密着性の悪いＺｎＳ膜
がその端面から剥離することも防止される。
【００３５】このとき、この密着性の良いＣｄＴｅ膜は
陽極硫化膜あるいはＺｎＳ膜に比べて絶縁性が悪いが、
電極近傍に限って島状に被着することで、ダイオードと
して使用したときにはｐ−ｎ接合表面のパッシベーショ
ン膜として有効な陽極硫化膜、あるいはＺｎＳ膜の特長
を少しも損なうことがない。このように、電極近傍に限
って密着力の強い保護膜を形成するため、この保護膜に
はＣｄＴｅ膜に限らず、ＨｇＴｅ膜やＺｎＴｅ膜のよう
な電気的には絶縁されていない膜を用いても同様の効果
が得られる。
陽極硫化膜あるいはＺｎＳ膜に比べて絶縁性が悪いが、
電極近傍に限って島状に被着することで、ダイオードと
して使用したときにはｐ−ｎ接合表面のパッシベーショ
ン膜として有効な陽極硫化膜、あるいはＺｎＳ膜の特長
を少しも損なうことがない。このように、電極近傍に限
って密着力の強い保護膜を形成するため、この保護膜に
はＣｄＴｅ膜に限らず、ＨｇＴｅ膜やＺｎＴｅ膜のよう
な電気的には絶縁されていない膜を用いても同様の効果
が得られる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電極
の近傍のみに電気的特性はやや劣るが、密着力の強い保
護膜を形成することによって、この保護膜の絶縁性の低
さに由来するリーク電流を増加させることなく、電極近
傍以外の全面に形成されているバッシベーション膜とし
て有効ではあるが密着性の悪い別の保護膜の剥離を防止
することが可能にとなり、従ってフォトダイオードの製
造歩留りを向上させることが可能となった。
の近傍のみに電気的特性はやや劣るが、密着力の強い保
護膜を形成することによって、この保護膜の絶縁性の低
さに由来するリーク電流を増加させることなく、電極近
傍以外の全面に形成されているバッシベーション膜とし
て有効ではあるが密着性の悪い別の保護膜の剥離を防止
することが可能にとなり、従ってフォトダイオードの製
造歩留りを向上させることが可能となった。
【００３７】なお、本発明の説明は単一のプレーナ型フ
ォトダイオードを例にして行ったが、単一のフォトダイ
オードあるいはプレーナ型のフォトダイオードに限定さ
れるものではなく、プレーナ型フォトダイオードアレ
イ、メサ型フォトダイオード、メサ型フォトダイオード
アレイへの適用も可能である。
ォトダイオードを例にして行ったが、単一のフォトダイ
オードあるいはプレーナ型のフォトダイオードに限定さ
れるものではなく、プレーナ型フォトダイオードアレ
イ、メサ型フォトダイオード、メサ型フォトダイオード
アレイへの適用も可能である。
【図１】本発明の一実施例に係るフォトダイオードの断
面図。
面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例に係るフォ
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係るフォ
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係るフォ
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
トダイオードの製造方法を工程順に示すいずれも断面
図。
【図５】従来例に係るフォトダイオードの断面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は従来例に係るフォトダイオー
ドの製造方法を工程順に示すいずれも断面図。
ドの製造方法を工程順に示すいずれも断面図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来例に係るフォトダイオー
ドの製造方法を工程順に示すいずれも断面図。
ドの製造方法を工程順に示すいずれも断面図。
１…ｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板 ２…ｎ型ＨｇＣｄＴｅ ３…陽極硫化膜 ４ａ…ＺｎＳ膜 ４ｂ…ＺｎＳ膜（フォトレジスト上） ５…フォトレジスト ６ａ…コンタクト孔（カソード電極用） ６ｂ…コンタクト孔（アノード電極用） ７…厚いフォトレジスト ８ａ…電極金属（カソード電極） ８ｂ…電極金属（アノード電極） ８ｃ…電極金属（フォトレジスト上） ９…フォトレジスト １０…厚いフォトレジスト １１…厚いフォトレジスト １２ａ…ＣｄＴｅ膜（カソード電極周囲） １２ｂ…ＣｄＴｅ膜（アノード電極周囲） １２ｃ…ＣｄＴｅ膜（フォトレジスト上） １３…フォトレジスト １４…厚いフォトレジスト
Claims (4)
- 【請求項１】 一主面の一部に島状にｐ−ｎ接合が形成
されたＨｇＣｄＴｅ基板における第一導電型層および第
二導電型層の表面に形成されたぞれぞれの電極接続部
と、前記電極接続部を除く前記基板表面を被覆する第一
の保護膜と、前記電極接続部の一部の前記基板表面露出
部に前記第一の保護膜とは非接触に形成された電極金属
と、前記電極金属の周辺の前記基板表面から前記第一の
保護膜の端面および前記第一の保護膜表面の一部に亙っ
て形成された第二の保護膜とを具備したことを特徴とす
るＨｇＣｄＴｅ半導体装置。 - 【請求項２】 第一の保護膜がＺｎＳ膜、または陽極硫
化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の保護膜がＣｄＴｅ
膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎＴｅ膜でなること
を特徴とする請求項１記載のＨｇＣｄＴｅ半導体装置。 - 【請求項３】 第一導電型ＨｇＣｄＴｅ基板一主面の一
部にｐ−ｎ接合を形成する工程と、前記主面上で第一導
電型領域上の一部と前記ｐ−ｎ接合を介した第二導電型
領域上の一部を除く全面に第一の保護膜を被着する工程
と、前記主面の露出部を含む第一導電型領域上の一部と
第二導電型領域上の一部に第二の保護膜を被着する工程
と、前記第一導電型領域上の前記第二の保護膜に一方の
電極取付用コンタクト孔を形成する工程と、前記第二導
電型領域上の前記第二の保護膜に他方の電極取付用コン
タクト孔を形成する工程を含むＨｇＣｄＴｅ半導体装置
の製造方法。 - 【請求項４】 第一の保護膜がＺｎＳ膜、または陽極硫
化膜とＺｎＳ膜との積層膜、第二の保護膜がＣｄＴｅ
膜、またはＨｇＴｅ膜、あるいはＺｎＴｅ膜でなること
を特徴とする請求項３記載のＨｇＣｄＴｅ半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162587A JPH0832101A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | ＨｇＣｄＴｅ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 |
|---|---|---|---|
| JP6162587A JPH0832101A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | ＨｇＣｄＴｅ半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832101A true JPH0832101A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15757431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6162587A Pending JPH0832101A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | ＨｇＣｄＴｅ半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832101A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004962A3 (en) * | 1999-07-13 | 2001-06-28 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| US6410922B1 (en) | 1995-11-29 | 2002-06-25 | Konstantinos Evangelos Spartiotis | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| CN109671727A (zh) * | 2017-10-16 | 2019-04-23 | 武汉高德红外股份有限公司 | 红外焦平面阵列 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP6162587A patent/JPH0832101A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6410922B1 (en) | 1995-11-29 | 2002-06-25 | Konstantinos Evangelos Spartiotis | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| WO2001004962A3 (en) * | 1999-07-13 | 2001-06-28 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| GB2352084B (en) * | 1999-07-13 | 2002-11-13 | Simage Oy | Forming contacts on semiconductor substrates for radiation detectors and imaging devices |
| CN109671727A (zh) * | 2017-10-16 | 2019-04-23 | 武汉高德红外股份有限公司 | 红外焦平面阵列 |
| CN109671727B (zh) * | 2017-10-16 | 2021-07-06 | 武汉高德红外股份有限公司 | 红外焦平面阵列 |
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