JPH10112552A

JPH10112552A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH10112552A
Application number: JP8281777A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Hozumi; 宏紀保積; Haruyuki Ito; 春志伊藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のフォトダイオードと集積回路とを同一
チップ内に作る場合において、入射光の多重反射による
光の漏れを防止することにより、多重反射に起因する複
数のフォトダイオード間のクロストークを低減すること
のできる半導体装置を提供する。【解決手段】ｐ型半導体基板３とその上に互いに分離
して形成されたｎ^-型エピタキシャル成長層４ａ、４ｂ
とによりそれぞれフォトダイオード１ａ、１ｅを構成す
る。ｎ^-型エピタキシャル成長層４ａ、４ｂ間のｎ^-型
エピタキシャル成長層４ｃの上方の層間絶縁膜９上に遮
光体２を形成するとともに、ｎ^-型エピタキシャル成長
層４ｃ上の絶縁膜６と層間絶縁膜９との間に光反射体７
を形成する。光反射体７と層間絶縁膜９との界面には凹
凸８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に、受光用のフォトダイオードを有する半導体装
置に適用して、好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスクプレーヤーなどの光
ディスクプレーヤーの光学ピックアップ用受光素子は、
一般に、ディスク面によって反射されたレーザビームを
受光してＲＦ信号を出力するだけでなく、レーザビーム
をディスクの溝に追随させるためのトラッキングエラー
信号や、レーザビームの焦点をディスク面に合わせるた
めのフォーカスエラー信号を出力する機能を持つ。その
ため、この受光素子は複数に分割された構造をとる必要
がある。

【０００３】このような受光素子のパターンの一例を図
９に示す。図９に示すように、この受光素子は、６個の
フォトダイオードａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを有する。こ
こで、フォトダイオードａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの出力
をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとすると、この受光
素子を用いた光学系では、図１０に示すように、３本の
レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を照射し、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
ＤでＲＦ信号を、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）でフォーカス
エラー信号を、Ｅ−Ｆでトラッキングエラー信号を出力
する。

【０００４】ところで、受光素子は光信号を電流信号に
変換する素子であるから、受光素子単体では、出力信号
が微小電流信号であり、ノイズに弱く、出力インピーダ
ンスが高い。このため、後段の信号処理ＩＣまでの信号
線を低ノイズ設計にしなければならず、その設計が非常
に複雑になる。この問題を避けるために、受光素子と後
段の信号処理ＩＣとを、図１１に示すように一体化し
て、安定した信号を出力する技術が、近年盛んに研究さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１チップ内
に受光素子とＩＣとを作る場合には、受光素子をＩＣの
ウェーハプロセスで作る必要がある。このため、受光素
子の最適設計を行うのが難しく、受光素子自体の特性は
受光素子単体の場合より劣ってしまう。以下、この問題
について詳細に説明する。

【０００６】図１０の光学系では、中心のレーザビーム
Ｌ１でＲＦ信号とフォーカスエラー信号とを得るととも
に、両側のレーザビームＬ２、Ｌ３でトラッキングエラ
ー信号を得るので、フォトダイオードａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ間のクロストークが大きいと、トラッキングエラ
ー信号にフォーカスエラー信号が混入するなどの問題が
生じた。

【０００７】単体の受光素子では、図１２に示すよう
に、高不純物濃度のｐ⁺型半導体基板１０１上にｎ^-型
半導体層１０２、１０３が設けられていて、ｎ^-型半導
体層１０２とｐ⁺型半導体基板１０１とにより一つのフ
ォトダイオードが構成され、ｎ^-型半導体層１０３とｐ
⁺型半導体基板１０１とによりもう一つのフォトダイオ
ードが構成されている。この場合、ｎ^-型半導体層１０
２、１０３は高不純物濃度のｐ⁺型アイソレーション領
域１０４で分離されているので、フォトダイオード間の
クロストークは小さい。

【０００８】しかしながら、ＩＣのウェーハプロセスで
は、トランジスタなどの集積素子の特性を向上させるた
めに、図１３に示すように、低不純物濃度のｐ型半導体
基板１１１が用いられ、その上に受光素子を構成するた
めのｎ^-型半導体層１１２、１１３が形成されている。
その結果、これらのｎ^-型半導体層１１２、１１３の間
に高不純物濃度のｐ⁺型アイソレーション領域１１４が
設けられていても、光入射によりｐ型半導体基板１１１
内で発生した浮遊キャリア（電子・正孔対）は寿命が長
く、各フォトダイオード間のクロストークが大きくなっ
てしまう。

【０００９】そこで、このようなフォトダイオード間の
クロストークを低減するために、次のような方法が本出
願人により提案されている（特開平７−１８３５６３号
公報）。すなわち、図１４に示すように、ｐ型半導体基
板１２１上にｎ^-型エピタキシャル成長層１２２が形成
されている。このｎ^-型エピタキシャル成長層１２２中
には、ｐ⁺型アイソレーション領域１２３が選択的に設
けられていて、これによってｎ^-型エピタキシャル成長
層１２２は複数の部分に分割されている。ｐ⁺型アイソ
レーション領域１２３によって分割された部分のｎ^-型
エピタキシャル成長層１２２ａ、１２２ｂとｐ型半導体
基板１とによりそれぞれフォトダイオードが構成されて
いる。この場合、これらのｎ^-型エピタキシャル成長層
１２２ａ、１２２ｂの間の部分に、ｐ⁺型アイソレーシ
ョン領域１２３を介して設けられたｎ^-型エピタキシャ
ル成長層１２２ｃにより、浮遊キャリア吸い込み領域が
構成されている。この浮遊キャリア吸い込み領域は正電
源Ｖ_CCに接続され、ｐ型半導体基板１２１内で発生した
浮遊キャリアを吸収する。これにより、フォトＩＣに設
けられたフォトダイオード間のクロストークの問題はか
なり改善された。

【００１０】しかしながら、クロストークの原因は上述
のような浮遊キャリアによるものだけではないことが最
近の研究で明らかになってきた。以下、そのうちの一つ
について説明する。図１５はフォトＩＣの受光部の平面
図を示し、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った
拡大断面図を示す。

【００１１】図１５および図１６に示すように、これま
でのフォトＩＣの受光部においては、ｎ^-型エピタキシ
ャル成長層１２２上に絶縁膜１２４および所定形状の層
間絶縁膜１２５が順次形成されている。浮遊キャリア吸
い込み領域を構成するｎ^-型エピタキシャル成長層１２
２ｃの上方の層間絶縁膜１２５上に、配線材料からなる
遮光体１２６が設けられている。さらに、半導体基板の
上面の全体はオーバーコート１２７で覆われている。ま
た、遮光体１２６はコンタクト部１２８で下層配線（図
示せず）にコンタクトしており、ｎ^-型エピタキシャル
成長層１２２ｃと電気的に接続されている。この場合、
遮光体１２６によって、フォトＩＣの上方からの入射光
がｎ^-型エピタキシャル成長層１２２ｃに入射するのが
防止され、そのため、入射光によるノイズを低減するこ
とができる。

【００１２】しかしながら、本発明者の知見によれば、
遮光体１２６の存在によって、次のような問題が生じ
る。すなわち、例えば、フォトダイオードａに入射した
光の一部が遮光体１２６の下面とｎ^-型エピタキシャル
成長層１２２の上面とで多重反射して、絶縁膜１２４お
よび層間絶縁膜１２５中を伝わり、隣接するフォトダイ
オードｅに到達して光検出されてしまう。このことが浮
遊キャリアによらないクロストークの原因の一つになっ
ている。

【００１３】したがって、この発明の目的は、複数のフ
ォトダイオードと集積回路とを同一チップ内に作る場合
において、入射光の多重反射による光の漏れを防止する
ことにより、多重反射に起因する複数のフォトダイオー
ド間のクロストークを低減することのできる半導体装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明による半導体装置は、第１導電型の半導体
基体と、第１導電型の半導体基体上に互いに分離して設
けられた複数の第２導電型の半導体層と、複数の第２導
電型の半導体層のうちの少なくとも一対の互いに隣接す
る第２導電型の半導体層の間の部分の上方の層間絶縁膜
上に設けられた入射光を遮蔽する遮光体とを有し、第１
導電型の半導体基体と複数の第２導電型の半導体層とに
より複数のフォトダイオードが構成されている半導体装
置において、複数の第２導電型の半導体層のうちの少な
くとも一対の互いに隣接する第２導電型の半導体層の間
の部分と遮光体との間での多重反射による光の漏れを防
止するための手段を有することを特徴とするものであ
る。

【００１５】この発明において、多重反射による光の漏
れを防止するための手段は、典型的には、少なくとも一
対の互いに隣接する第２導電型の半導体層の間の部分の
表面と遮光体との間に設けられた遮光体である。

【００１６】この発明の一実施形態においては、多重反
射による光の漏れを防止するための手段は、少なくとも
一対の互いに隣接する第２導電型の半導体層の間の部分
の表面と層間絶縁膜との間に設けられた光反射体であ
る。この光反射体と層間絶縁膜との界面には好適には凹
凸が設けられる。層間絶縁膜と遮光体との界面に凹凸が
設けられることもある。また、光反射体は互いに平行に
設けられた複数のパターンからなるものであってもよ
い。さらに、少なくとも一対の互いに隣接する第２導電
型の半導体層の間の部分の表面に設けられた絶縁膜と光
反射体との界面、光反射体と層間絶縁膜との界面および
層間絶縁膜と遮光体との界面のうちの少なくとも一つの
界面の少なくとも一部に反射防止膜が設けられることも
ある。この反射防止膜は典型的にはバリアメタルからな
る。

【００１７】この発明の一実施形態においては、受光感
度の向上の観点から、複数の第２導電型の半導体層のそ
れぞれの上部に第１導電型の半導体層が設けられる。こ
の第１導電型の半導体層は第１導電型の半導体基体と構
造的または電気的に接続される。

【００１８】上述のように構成されたこの発明による半
導体装置によれば、複数の第２導電型の半導体層のうち
の少なくとも一対の互いに隣接する第２導電型の半導体
層の間の部分の表面と遮光体との間での多重反射による
光の漏れを防止するための手段を有することにより、入
射光の一部が互いに隣接する第２導電型の半導体層の間
の部分の表面と遮光体との間で多重反射することに起因
するフォトダイオード間のクロストークを低減すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
においては、同一または対応する部分には同一の符号を
付す。

【００２０】まず、この発明の第１の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。図１はこのフォトＩＣの受
光部を示す平面図である。図１に示すように、この第１
の実施形態によるフォトＩＣの受光部においては、６個
のフォトダイオード１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１
ｆが設けられており、それらの上方から照射される光を
検出することができるようになっている。また、フォト
ダイオード１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄの周辺部並びに
フォトダイオード１ａ、１ｄとフォトダイオード１ｅと
の間の部分およびフォトダイオード１ｂ，１ｃとフォト
ダイオード１ｆとの間の部分を覆うように遮光体２が設
けられており、上方から照射される光を遮蔽することが
できるようになっている。この遮光体２は例えば２層目
のＡｌ膜により形成される。

【００２１】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断
面図である。図２に示すように、このフォトＩＣにおい
ては、ｐ型半導体基板３上にｎ^-型エピタキシャル成長
層４が形成されている。このｎ^-型エピタキシャル成長
層４中には、ｐ⁺型アイソレーション領域５が選択的に
設けられていて、これによってｎ^-型エピタキシャル成
長層４は複数の部分に分割されている。また、ｐ⁺型ア
イソレーション領域５によって分割された部分のｎ^-型
エピタキシャル成長層４ａ、４ｂとｐ型半導体基板３と
によりそれぞれフォトダイオード１ａ、１ｅが構成され
ている。この場合、これらのｎ^-型エピタキシャル成長
層４ａ、４ｂの間の部分にｐ⁺型アイソレーション領域
５を介して設けられたｎ^-型エピタキシャル成長層４ｃ
により、浮遊キャリア吸い込み領域が構成されている。

【００２２】ｎ^-型エピタキシャル成長層４の上面には
例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂）からなる絶縁膜６が形
成されている。ｎ^-型エピタキシャル成長層４ｃの上方
の絶縁膜６上に光反射体７が設けられている。この光反
射体７は例えば１層目のＡｌ膜により形成される。光反
射体７の上面は、製造工程中の熱処理により形成された
例えばヒロック(Hillock) やイオン注入などにより形成
された凹凸８を有している。光反射体７の全面は層間絶
縁膜９で覆われている。この層間絶縁膜９上に上述の遮
光体２が形成されている。この遮光体２は光反射体７よ
りも面積が広く、光反射体７を覆うような形状で形成さ
れている。さらに、これらの絶縁膜６、層間絶縁膜９お
よび遮光体２を含む半導体基板の上面はオーバーコート
１０で覆われている。

【００２３】ここで、光反射体７は接続孔（図示せず）
を通じてｎ^-型エピタキシャル成長層４ｃにコンタクト
している。また、遮光体２も同様にして光反射体７にコ
ンタクトしている。遮光体２は正電源Ｖ_CCに接続され
る。したがって、浮遊キャリア吸い込み領域であるｎ^-
型エピタキシャル成長層４ｃは、光反射体７と遮光体２
とを介して正電源Ｖ_CCに接続される。

【００２４】以上のように構成されたこの第１の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、例えば、フォトダイオ
ード１ａに照射された入射光の一部が層間絶縁膜９の内
部に侵入したとしても、この層間絶縁膜９に侵入した入
射光の一部は、層間絶縁膜９と光反射体７との界面に設
けられた凹凸８で乱反射され、減衰される。そのため、
隣接する他方のフォトダイオード１ｅに漏れる光の量を
大幅に減少させることができるので、これらの互いに隣
接するフォトダイオード間のクロストークを低減するこ
とができる。浮遊キャリア吸い込み領域であるｎ^-型エ
ピタキシャル成長層４ｃにより浮遊キャリアを吸い込む
ことができ、それによるクロストークを低減することが
できることは従来と同様である。

【００２５】次に、この発明の第２の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第２の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１と同様であり、ま
た、図２に対応する断面図は図３に示すとおりである。

【００２６】図３に示すように、この第２の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、光反射体７は絶縁膜６に形
成された接続孔６ａを通じてｎ^-型エピタキシャル成長
層４ｃにコンタクトしている。この接続孔６ａは光反射
体７の長辺に沿って延びており、その幅は光反射体７の
幅より短い。その他の構成は、第１の実施形態によるフ
ォトＩＣと同様である。

【００２７】以上のように構成されたこの第２の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、例えば、フォトダイオ
ード１ａに照射された入射光の一部が遮光体２の下方の
絶縁膜６の内部と層間絶縁膜９の内部とに侵入したとし
ても、層間絶縁膜９の内部に侵入した光は第１の実施形
態と同様に凹凸８により乱反射され、減衰される。ま
た、遮光体２の下方の絶縁膜６の内部に侵入した光は、
光反射体７の下面とｎ^-型エピタキシャル成長層４の上
面とで多重反射しながら、絶縁膜６の内部を隣接する他
方のフォトダイオード１ｅに向かって伝搬するが、接続
孔６ａに埋め込まれた部分の光反射体７の側面に入射し
た時点で全反射される。すなわち、接続孔６ａに埋め込
まれた部分の光反射体７がミラーとしてはたらくため、
一方のフォトダイオード１ａに照射された入射光の一部
が隣接する他方のフォトダイオード１ｅに漏れるのを有
効に防止することができる。そのため、第１の実施形態
によるフォトＩＣと同様の利点を得ることができる。

【００２８】次に、この発明の第３の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第３の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１と同様であり、ま
た、図２に対応する断面図は図４に示すとおりである。

【００２９】図４に示すように、この第３の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、遮光体２は層間絶縁膜９に
形成された接続孔９ａを通じて光反射体７にコンタクト
している。接続孔９ａは光反射体７の長辺に沿って延び
ており、その幅は光反射体７の幅より短い。その他の構
成は第２の実施形態によるフォトＩＣと同様である。

【００３０】以上のように構成されたこの第３の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、例えば、フォトダイオ
ード１ａに照射された入射光の一部が層間絶縁膜９およ
び絶縁膜６の内部に侵入するが、層間絶縁膜９の内部に
侵入した光は、接続孔９ａに埋め込まれた部分の遮光体
２の側面に入射した時点で全反射される。また、絶縁膜
６の内部に侵入した光は第２の実施形態と同様に、接続
孔６ａに埋め込まれた部分の光反射体７の側面に入射し
た時点で全反射される。すなわち、接続孔９ａに埋め込
まれた部分の遮光体２の側面と接続孔６ａに埋め込まれ
た部分の光反射体７の側面とがミラーとしてはたらくた
め、入射光の一部が、一方のフォトダイオード１ａから
隣接する他方のフォトダイオード１ｅに伝搬し、漏れる
のを防ぐことができ、第１の実施形態と同様の利点を得
ることができる。

【００３１】次に、この発明の第４の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第４の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１と同様であり、ま
た、図２に対応する断面図は図５に示すとおりである。

【００３２】図５に示すように、この第４の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、第１の実施形態において光
反射体７が設けられていた部分に、例えば、１層目のＡ
ｌ膜などにより形成された細長いパターン１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが互いに平行に配置され
た、すだれ状のパターン１１が設けられている。その他
の構成は第１の実施形態によるフォトＩＣと同様であ
る。

【００３３】以上のように構成されたこの第４の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、例えば、フォトダイオ
ード１ａに照射された入射光の一部が遮光体２の下方の
絶縁膜６の内部と層間絶縁膜９の内部とに侵入したとし
ても、この侵入した入射光の一部はすだれ上のパターン
１１で乱反射され、減衰される。そのため、一方のフォ
トダイオード１ａから隣接する他方のフォトダイオード
１ｅに漏れる光の量を大幅に減少させることができ、第
１の実施形態によるフォトＩＣと同様の利点を得ること
ができる。

【００３４】次に、この発明の第５の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第５の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１と同様であり、ま
た、図２に対応する断面図は図６に示すとおりである。

【００３５】図６に示すように、この第５の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、遮光体２と層間絶縁膜９と
の界面に凹凸１２が設けられている。この凹凸１２の段
差は、典型的には、第１の実施形態におけるヒロックな
どによる凹凸８の段差と比べて、大きい。この凹凸１２
は、フォトＩＣの製造工程において層間絶縁膜９を形成
する時または層間絶縁膜９を形成した後に例えばイオン
注入などにより形成される。その他の構成は第１の実施
形態によるフォトＩＣと同様である。

【００３６】以上のように構成されたこの第５の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、入射光の一部が層間絶
縁膜９の内部に侵入したとしても、この層間絶縁膜９の
内部に侵入した入射光の一部は凹凸１２で乱反射され、
減衰される。そのため、一方のフォトダイオード１ａか
ら隣接する他方のフォトダイオード１ｅに漏れる光の量
を大幅に減少させることができるので、第１の実施形態
と同様の利点を得ることができる。

【００３７】次に、この発明の第６の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第６の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１と同様であり、ま
た、図２に対応する断面図は図７に示すとおりである。

【００３８】図７に示すように、この第６の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、光反射体７と絶縁膜６との
界面、光反射体７と層間絶縁膜９との界面および遮光体
２と層間絶縁膜９との界面にそれぞれ反射防止膜１３、
１４、１５が設けられている。これらの反射防止膜１
３、１４、１５はバリアメタルから形成されている。こ
のバリアメタルとしては、例えばＴｉ、ＴｉＮ、ＴｉＯ
Ｎなどからなる単層膜または積層膜が用いられ、その膜
厚は好適には５０〜１５０ｎｍの範囲である。その他の
構成は第１の実施形態によるフォトＩＣと同様である。

【００３９】以上のように構成されたこの第６の実施形
態によるフォトＩＣによれば、フォトＩＣの受光部に入
射光が照射された場合において、入射光の一部が、遮光
体２の下方の部分の絶縁膜６の内部と層間絶縁膜９の内
部とに侵入したとしても、この遮光体２の下方の部分の
絶縁膜６の内部に侵入した入射光の一部は反射防止膜１
３において吸収され、その光の量は減少する。また、層
間絶縁膜９の内部に侵入した入射光の一部も反射防止膜
１４、１５において吸収され、その光の量は減少する。
そのため、一方のフォトダイオード１ａから、隣接する
他方のフォトダイオード１ｅに到達する光の量を大幅に
減少させることができるので、第１の実施形態と同様の
利点を得ることができる。

【００４０】次に、この発明の第７の実施形態によるフ
ォトＩＣについて説明する。この第７の実施形態による
フォトＩＣの受光部の平面図は図１に示す図と同様であ
り、また、図２に対応する断面図は図８に示すとおりで
ある。

【００４１】図８に示すように、この第７の実施形態に
よるフォトＩＣにおいては、ｎ^-型エピタキシャル成長
層４ａ、４ｂのそれぞれの上部にｐ型半導体層１６ａ、
１６ｂが設けられている。これらのｐ型半導体層１６
ａ、１６ｂはｐ型半導体基板３と電気的または構造的に
互いに接続されている。この場合、ｐ型半導体基板３お
よびｐ型半導体層１６ａ、１６ｂとｎ^-型エピタキシャ
ル成長層４ａ、４ｂとによりそれぞれフォトダイオード
が構成されている。その他の構成は第１の実施形態によ
るフォトＩＣと同様である。

【００４２】以上のように構成されたこの第７の実施形
態によるフォトＩＣによれば、第１の実施形態と同様の
利点を得ることができるだけでなく、さらに、フォトダ
イオードの受光面積が実効的に広くなっているため、受
光感度を高くすることもできる。

【００４３】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００４４】例えば、上述の第６の実施形態における反
射防止膜１３、１４、１５の膜厚の範囲はあくまでも例
に過ぎず、必要に応じてこれとは異なる膜厚で形成して
もよい。また、上述の第１から第７の実施形態における
遮光体２や光反射体７にＡｌを用いたのはあくまでも例
に過ぎず、光を遮光することのできる金属であれば、必
要に応じて別の種類の金属を用いてもよい。

【００４５】また、上述の第１から第７の実施形態にお
いては、この発明をフォトＩＣに適用した場合について
説明したが、この発明は例えばＣＣＤに適用することも
可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体装置によれば、複数の第２導電型の半導体層のうち
の少なくとも一対の互いに隣接する第２導電型の半導体
層の間の部分の表面と遮光体との間での多重反射による
光の漏れを防止するための手段を有していることによ
り、複数のフォトダイオードと集積回路とを同一チップ
内に作る場合において、入射光の多重反射による光の漏
れを防止することにより、多重反射に起因する複数のフ
ォトダイオード間のクロストークを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿っての拡大断面図であ
る。

【図３】この発明の第２の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図４】この発明の第３の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図５】この発明の第４の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図６】この発明の第５の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図７】この発明の第６の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図８】この発明の第７の実施形態によるフォトＩＣの
受光部を示す断面図である。

【図９】従来の受光素子の受光面におけるフォトダイオ
ードのパターンを示す平面図である。

【図１０】従来の受光素子の受光面にレーザビームが照
射された状態を示す平面図である。

【図１１】受光素子と信号処理回路とを同一チップに作
ったフォトＩＣの構成を示す略線図である。

【図１２】従来の単体の受光素子を示す断面図である。

【図１３】従来のフォトＩＣの受光部の断面図である。

【図１４】従来のフォトＩＣの受光部の断面図である。

【図１５】従来のフォトＩＣの受光部の平面図である。

【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿っての拡大断
面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ・・・フォトダイ
オード、２・・・遮光体、３・・・ｐ型半導体基板、
４、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・ｎ^-型エピタキシャル成長
層、５・・・ｐ⁺型アイソレーション領域、６・・・絶
縁膜、７・・・光反射体、８、１２・・・凹凸、９・・
・層間絶縁膜、１３、１４、１５・・・反射防止膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１導電型の半導体基体と、上記第１導電型の半導体基体上に互いに分離して設けら
れた複数の第２導電型の半導体層と、上記複数の第２導電型の半導体層のうちの少なくとも一
対の互いに隣接する第２導電型の半導体層の間の部分の
上方の層間絶縁膜上に設けられた入射光を遮蔽する遮光
体とを有し、上記第１導電型の半導体基体と上記複数の第２導電型の
半導体層とにより複数のフォトダイオードが構成されて
いる半導体装置において、上記複数の第２導電型の半導体層のうちの上記少なくと
も一対の互いに隣接する第２導電型の半導体層の間の部
分の表面と上記遮光体との間での多重反射による光の漏
れを防止するための手段を有することを特徴とする半導
体装置。
【請求項２】上記多重反射による光の漏れを防止する
ための手段は、上記少なくとも一対の互いに隣接する第
２導電型の半導体層の間の部分の表面と上記遮光体との
間に設けられた遮光体であることを特徴とする請求項１
記載の半導体装置。
【請求項３】上記多重反射による光の漏れを防止する
ための手段は、上記少なくとも一対の互いに隣接する第
２導電型の半導体層の間の部分の表面と上記層間絶縁膜
との間に設けられた光反射体であることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置。
【請求項４】上記光反射体と上記層間絶縁膜との界面
に凹凸が設けられていることを特徴とする請求項３記載
の半導体装置。
【請求項５】上記光反射体は互いに平行に設けられた
複数のパターンからなることを特徴とする請求項３記載
の半導体装置。
【請求項６】上記層間絶縁膜と上記遮光体との界面に
凹凸が設けられていることを特徴とする請求項３記載の
半導体装置。
【請求項７】上記少なくとも一対の互いに隣接する第
２導電型の半導体層の間の部分の表面に設けられた絶縁
膜と上記光反射体との界面、上記光反射体と上記層間絶
縁膜との界面および上記層間絶縁膜と上記遮光体との界
面のうちの少なくとも一つの界面の少なくとも一部に反
射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項３記
載の半導体装置。
【請求項８】上記反射防止膜はバリアメタルからなる
ことを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】上記複数の第２導電型の半導体層のそれ
ぞれの上部に第１導電型の半導体層が設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項１０】上記第１導電型がｐ型であり、上記第
２導電型がｎ型であることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置。