JPH11238904A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH11238904A JPH11238904A JP10038227A JP3822798A JPH11238904A JP H11238904 A JPH11238904 A JP H11238904A JP 10038227 A JP10038227 A JP 10038227A JP 3822798 A JP3822798 A JP 3822798A JP H11238904 A JPH11238904 A JP H11238904A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の製造方法に関し、基板内に不純
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減さ
せ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダイオード特
性の変動を低減し、更にまた、ドライ・エッチングの損
傷広がりを抑止しようとする。 【解決手段】 ｎ型ＨｇＣｄＴｅ基板に表面保護膜２２
の形成及びｎ+ 領域２４Ａの形成及びダイオード電極コ
ンタクト窓２２Ａや基板コンタクト電極コンタクト窓２
２Ｂの形成及びダイオード電極２６Ａや基板コンタクト
電極２６Ｂの形成などを行なって半導体素子を作り込
み、その後、基板の構成元素であるＨｇを欠如させる熱
処理を施してｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａにする。
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減さ
せ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダイオード特
性の変動を低減し、更にまた、ドライ・エッチングの損
傷広がりを抑止しようとする。 【解決手段】 ｎ型ＨｇＣｄＴｅ基板に表面保護膜２２
の形成及びｎ+ 領域２４Ａの形成及びダイオード電極コ
ンタクト窓２２Ａや基板コンタクト電極コンタクト窓２
２Ｂの形成及びダイオード電極２６Ａや基板コンタクト
電極２６Ｂの形成などを行なって半導体素子を作り込
み、その後、基板の構成元素であるＨｇを欠如させる熱
処理を施してｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構成元素の一部を
欠如させることでアクセプタやドナーを生成させた半導
体基板を用いて半導体装置を製造するのに好適な方法に
関する。
欠如させることでアクセプタやドナーを生成させた半導
体基板を用いて半導体装置を製造するのに好適な方法に
関する。
【０００２】例えば、赤外線検知装置の構成材料として
重用されているＨｇ1-x Ｃｄx Ｔｅに於いては、熱処理
に依って生成されるＨｇの空格子を利用して導電型を付
与しているが、それが原因となって、赤外線検知装置の
製造面で種々な問題が生じているので、本発明では、そ
のような問題を解消する為の一手段を開示する。
重用されているＨｇ1-x Ｃｄx Ｔｅに於いては、熱処理
に依って生成されるＨｇの空格子を利用して導電型を付
与しているが、それが原因となって、赤外線検知装置の
製造面で種々な問題が生じているので、本発明では、そ
のような問題を解消する為の一手段を開示する。
【０００３】
【従来の技術】赤外線検知装置の構成材料は、種々と知
られているが、通常、Ｈｇ1-x ＣｄxＴｅが多用され、
それを材料とする基板は、Ｈｇ雰囲気中に於いて、温度
を例えば２００〔℃〕から４００〔℃〕として熱処理を
行ない、基板中に所定量のＨｇ空格子を生成させ、それ
をｐ型のアクセプタとして用いている。
られているが、通常、Ｈｇ1-x ＣｄxＴｅが多用され、
それを材料とする基板は、Ｈｇ雰囲気中に於いて、温度
を例えば２００〔℃〕から４００〔℃〕として熱処理を
行ない、基板中に所定量のＨｇ空格子を生成させ、それ
をｐ型のアクセプタとして用いている。
【０００４】このｐ−Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅからなる基板
に例えばホウ素（Ｂ）イオンを打ち込むとｎ型領域が形
成され、従って、ｐｎ接合ダイオードを形成することが
できる。
に例えばホウ素（Ｂ）イオンを打ち込むとｎ型領域が形
成され、従って、ｐｎ接合ダイオードを形成することが
できる。
【０００５】図７はフォト・ダイオード・アレイの従来
例について説明する為の図であり、（Ａ）は要部切断側
面を示し、また、（Ｂ）はフォト・ダイオードのエネル
ギ・バンド構造を示している。
例について説明する為の図であり、（Ａ）は要部切断側
面を示し、また、（Ｂ）はフォト・ダイオードのエネル
ギ・バンド構造を示している。
【０００６】（Ａ）に於いて、１はｐ−Ｈｇ1-x Ｃｄx
Ｔｅ基板、２はＣｄＴｅからなる表面保護膜である絶縁
膜、３はｎ+ 領域、４はｎ型領域、５はｎ側電極、６は
ｐ側電極（基板コンタクト電極）、７はＬｉやＮａなど
の不純物、ｈνは入射光をそれぞれ示している。尚、ｐ
側電極６は、実際上、本来の目的を達成していない状態
にある。
Ｔｅ基板、２はＣｄＴｅからなる表面保護膜である絶縁
膜、３はｎ+ 領域、４はｎ型領域、５はｎ側電極、６は
ｐ側電極（基板コンタクト電極）、７はＬｉやＮａなど
の不純物、ｈνは入射光をそれぞれ示している。尚、ｐ
側電極６は、実際上、本来の目的を達成していない状態
にある。
【０００７】（Ｂ）に於いて、ＥV は価電子帯、ＥF は
フェルミ準位、ＥC は伝導帯をそれぞれ示している。
フェルミ準位、ＥC は伝導帯をそれぞれ示している。
【０００８】Ｈｇ空格子は、不純物が基板１内に拡散す
るのを促進する効果が強いので、半導体装置の製造プロ
セス中にＬｉやＮａなど一族系の不純物を取り込み易
く、その不純物が基板１に於けるエネルギ・バンド・ギ
ャップ内に於けるキャリヤ・キラー、即ち、ディープ・
レベル（ｄｅｅｐ ｌｅｖｅｌ）となり、入射光ｈνに
依って発生したキャリヤを消滅させ、検知素子の量子効
率を低下させている。
るのを促進する効果が強いので、半導体装置の製造プロ
セス中にＬｉやＮａなど一族系の不純物を取り込み易
く、その不純物が基板１に於けるエネルギ・バンド・ギ
ャップ内に於けるキャリヤ・キラー、即ち、ディープ・
レベル（ｄｅｅｐ ｌｅｖｅｌ）となり、入射光ｈνに
依って発生したキャリヤを消滅させ、検知素子の量子効
率を低下させている。
【０００９】また、イオン注入に依って遊離したＨｇ
（格子間原子）は、Ｈｇ空格子が存在する基板中で非常
に移動し易く、ｐｎ接合の空乏層近傍でのｐ及びｎのキ
ャリヤ濃度がミクロ的に変動し、突発的な雑音を発生し
たり、検知素子の運用と保管の間の冷却サイクルに於け
る特性変動を誘発し易くなる。
（格子間原子）は、Ｈｇ空格子が存在する基板中で非常
に移動し易く、ｐｎ接合の空乏層近傍でのｐ及びｎのキ
ャリヤ濃度がミクロ的に変動し、突発的な雑音を発生し
たり、検知素子の運用と保管の間の冷却サイクルに於け
る特性変動を誘発し易くなる。
【００１０】Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅは、その組成に依って
０〜１．６〔ｅＶ〕のエネルギ・バンド・ギャップをも
つが、フォト・ダイオードでは、０．１〜０．３〔ｅ
Ｖ〕のエネルギ・バンド・ギャップをもつ材料を用いる
ことが多い。
０〜１．６〔ｅＶ〕のエネルギ・バンド・ギャップをも
つが、フォト・ダイオードでは、０．１〜０．３〔ｅ
Ｖ〕のエネルギ・バンド・ギャップをもつ材料を用いる
ことが多い。
【００１１】前記したような狭エネルギ・バンド・ギャ
ップの半導体では、ｐｎ接合面に逆バイアス電圧を印加
した際にトンネル・リーク電流が流れ易く、このトンネ
ル・リーク電流はダイオードでは暗電流であり、その
為、雑音を発生したり、ダイナミック・レンジの低下を
引き起こすことになる。
ップの半導体では、ｐｎ接合面に逆バイアス電圧を印加
した際にトンネル・リーク電流が流れ易く、このトンネ
ル・リーク電流はダイオードでは暗電流であり、その
為、雑音を発生したり、ダイナミック・レンジの低下を
引き起こすことになる。
【００１２】更にまた、図７に見られるように、絶縁膜
２に電極コンタクト窓を形成してｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔ
ｅ基板１とコンタクトするｐ側電極６を形成する為、絶
縁膜２をドライ・エッチングした場合、ジャスト・エッ
チングが行なわれることはなく、通常、ｐ型Ｈｇ1-x Ｃ
ｄx Ｔｅ基板１が若干オーバ・エッチングされる状態に
なる。
２に電極コンタクト窓を形成してｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔ
ｅ基板１とコンタクトするｐ側電極６を形成する為、絶
縁膜２をドライ・エッチングした場合、ジャスト・エッ
チングが行なわれることはなく、通常、ｐ型Ｈｇ1-x Ｃ
ｄx Ｔｅ基板１が若干オーバ・エッチングされる状態に
なる。
【００１３】そのような場合、ｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ
基板１にＨｇ空格子があると、前記オーバ・エッチング
に依って遊離したＨｇ原子が２〜３〔μｍ〕から２０〜
３０〔μｍ〕も拡散し、ｐ側電極６をコンタクトさせる
部分には、ｎ型領域４が不所望に生成され、その結果、
ｐ型のコンタクトを取ることができない。
基板１にＨｇ空格子があると、前記オーバ・エッチング
に依って遊離したＨｇ原子が２〜３〔μｍ〕から２０〜
３０〔μｍ〕も拡散し、ｐ側電極６をコンタクトさせる
部分には、ｎ型領域４が不所望に生成され、その結果、
ｐ型のコンタクトを取ることができない。
【００１４】図８はｐ側電極を形成する為に絶縁膜をド
ライ・エッチングする様子を説明する為のフォト・ダイ
オードの要部切断側面図であり、図７に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
ライ・エッチングする様子を説明する為のフォト・ダイ
オードの要部切断側面図であり、図７に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
【００１５】図に於いて、２Ａは絶縁膜２に形成した電
極コンタクト窓、８はＨｇ空格子、９はＨｇ原子をそれ
ぞれ示している。
極コンタクト窓、８はＨｇ空格子、９はＨｇ原子をそれ
ぞれ示している。
【００１６】図に見られるように、表面が絶縁膜２で覆
われているｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ基板１はＨｇ空格子
８が生成された状態にあり、ここで、Ａｒイオンを用い
たプラズマ・エッチング法を適用し、絶縁膜２の電極コ
ンタクト窓形成予定部分をエッチングして電極コンタク
ト窓２Ａを形成すると、ｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ基板１
の表面オーバ・エッチングに依って遊離したＨｇ原子９
が拡散されてｎ型領域４が生成されている。
われているｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ基板１はＨｇ空格子
８が生成された状態にあり、ここで、Ａｒイオンを用い
たプラズマ・エッチング法を適用し、絶縁膜２の電極コ
ンタクト窓形成予定部分をエッチングして電極コンタク
ト窓２Ａを形成すると、ｐ型Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ基板１
の表面オーバ・エッチングに依って遊離したＨｇ原子９
が拡散されてｎ型領域４が生成されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板内に不
純物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減さ
せ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダイオード特
性の変動を低減し、更にまた、ドライ・エッチングの損
傷広がりを抑止しようとする。
純物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減さ
せ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダイオード特
性の変動を低減し、更にまた、ドライ・エッチングの損
傷広がりを抑止しようとする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明では、導電型を支
配する空格子が生成されていない基板を用い、各素子な
どの作り込みを行なった後、熱処理して空格子を生成さ
せて基板を所要導電型化することが基本になっている。
配する空格子が生成されていない基板を用い、各素子な
どの作り込みを行なった後、熱処理して空格子を生成さ
せて基板を所要導電型化することが基本になっている。
【００１９】例えば、Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅを材料とする
のであれば、Ｈｇ空格子をＨｇ原子で埋めて得られるｎ
型の基板を用い、ＣｄＴｅからなる表面保護膜を形成
し、イオン注入を行なってダイオード形成予定部分に損
傷を与えてｎ+ 領域を形成し、また、前記表面保護膜に
於ける基板コンタクト電極形成予定部分及びダイオード
電極形成予定部分をドライ・エッチングして電極コンタ
クト・ホールを形成し、金属からなる基板コンタクト電
極及びダイオード電極を形成し、その後、基板全体に所
定の熱処理を施し、Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ内にＨｇ空格子
（アクセプタ）を生成させ、基板をｐ型化するものであ
る。尚、この際、Ｈｇ原子の余剰分はＣｄＴｅからなる
表面保護膜に吸収される。
のであれば、Ｈｇ空格子をＨｇ原子で埋めて得られるｎ
型の基板を用い、ＣｄＴｅからなる表面保護膜を形成
し、イオン注入を行なってダイオード形成予定部分に損
傷を与えてｎ+ 領域を形成し、また、前記表面保護膜に
於ける基板コンタクト電極形成予定部分及びダイオード
電極形成予定部分をドライ・エッチングして電極コンタ
クト・ホールを形成し、金属からなる基板コンタクト電
極及びダイオード電極を形成し、その後、基板全体に所
定の熱処理を施し、Ｈｇ1-x Ｃｄx Ｔｅ内にＨｇ空格子
（アクセプタ）を生成させ、基板をｐ型化するものであ
る。尚、この際、Ｈｇ原子の余剰分はＣｄＴｅからなる
表面保護膜に吸収される。
【００２０】図１は本発明の原理の一部を解説する為の
工程要所に於けるフォト・ダイオード・アレイを表す要
部切断側面図であり、図８に於いて用いた記号と同記号
は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
工程要所に於けるフォト・ダイオード・アレイを表す要
部切断側面図であり、図８に於いて用いた記号と同記号
は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２１】図に於いて、１０はｎ型ＨｇＣｄＴｅ基板
を示し、この基板１０は、前記したように、Ｈｇ空格子
をＨｇ原子で埋めて得られるものである。
を示し、この基板１０は、前記したように、Ｈｇ空格子
をＨｇ原子で埋めて得られるものである。
【００２２】図から明らかなように、本発明では、Ｈｇ
ＣｄＴｅ基板１０として、当初、ｎ型のものを用いてい
るので、例えば基板コンタクト電極であるｐ側電極を形
成する為、ドライ・エッチング法を適用することに依っ
て、絶縁膜２に電極コンタクト窓２Ａを形成する場合、
基板１０の表面が損傷されることで生成されるＨｇ格子
間原子は、その広がりが抑制される。
ＣｄＴｅ基板１０として、当初、ｎ型のものを用いてい
るので、例えば基板コンタクト電極であるｐ側電極を形
成する為、ドライ・エッチング法を適用することに依っ
て、絶縁膜２に電極コンタクト窓２Ａを形成する場合、
基板１０の表面が損傷されることで生成されるＨｇ格子
間原子は、その広がりが抑制される。
【００２３】また、基板１０をｐ型化する為の熱処理
は、電極コンタクト窓２Ａを介して基板１０とコンタク
トするｐ側電極を形成した後に実施するので、電極コン
タクト窓２ＡからのＨｇ原子の離脱は起こらず、基板１
０内のＨｇ空格子濃度を均一化することができ、ウエハ
内で均一なｐｎ接合アレイを形成することができ、従っ
て、フォト・ダイオード・アレイ、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅ
ｔａｌ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ ｅ
ｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラ・ト
ランジスタなどの均一性は向上する。
は、電極コンタクト窓２Ａを介して基板１０とコンタク
トするｐ側電極を形成した後に実施するので、電極コン
タクト窓２ＡからのＨｇ原子の離脱は起こらず、基板１
０内のＨｇ空格子濃度を均一化することができ、ウエハ
内で均一なｐｎ接合アレイを形成することができ、従っ
て、フォト・ダイオード・アレイ、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅ
ｔａｌ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ ｅ
ｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラ・ト
ランジスタなどの均一性は向上する。
【００２４】図２はｎ型基板をｐ型化する為の熱処理条
件を説明する為の線図（要すれば、「Ｇ．Ｌ．Ｄｅｓｔ
ｉｆａｎｉｓ，Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ８
６（１９８８）７００」、を参照）であって、横軸に時
間〔秒〕を、縦軸にｐ型キャリヤ濃度（Ｈｇ空格子濃
度）〔cm-3〕をそれぞれ採ってあり、縦軸に於ける１Ｅ
＋１４及びそれより下はドナー濃度、即ち、ｎ型キャリ
ヤ濃度を表すことになる。
件を説明する為の線図（要すれば、「Ｇ．Ｌ．Ｄｅｓｔ
ｉｆａｎｉｓ，Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ８
６（１９８８）７００」、を参照）であって、横軸に時
間〔秒〕を、縦軸にｐ型キャリヤ濃度（Ｈｇ空格子濃
度）〔cm-3〕をそれぞれ採ってあり、縦軸に於ける１Ｅ
＋１４及びそれより下はドナー濃度、即ち、ｎ型キャリ
ヤ濃度を表すことになる。
【００２５】図に於いて、 １Ｅ＋００は１０0 １Ｅ＋０１は１０1 ・・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・ １Ｅ＋１８は１×１０18 をそれぞれ示している。
【００２６】前記したところから、本発明に依る半導体
装置の製造方法に於いては、 （１）一導電型半導体基板（例えばｎ型ＨｇＣｄＴｅ基
板２１）に表面保護膜（例えば表面保護膜２２）の形成
及び一導電型領域（例えばｎ+ 領域２４Ａ）の形成及び
電極コンタクト窓（例えばダイオード電極コンタクト窓
２２Ａなど）の形成及び電極（例えばダイオード電極２
６Ａ及び基板コンタクト電極２６Ｂ）の形成など半導体
素子を作り込む工程と、前記半導体素子の作り込みが終
了してから前記一導電型半導体基板に於ける構成元素の
一部（例えばＨｇ）を欠如させる処理を施して反対導電
型化（例えばｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａにすること）
させる工程とが含まれてなることを特徴とするか、又
は、
装置の製造方法に於いては、 （１）一導電型半導体基板（例えばｎ型ＨｇＣｄＴｅ基
板２１）に表面保護膜（例えば表面保護膜２２）の形成
及び一導電型領域（例えばｎ+ 領域２４Ａ）の形成及び
電極コンタクト窓（例えばダイオード電極コンタクト窓
２２Ａなど）の形成及び電極（例えばダイオード電極２
６Ａ及び基板コンタクト電極２６Ｂ）の形成など半導体
素子を作り込む工程と、前記半導体素子の作り込みが終
了してから前記一導電型半導体基板に於ける構成元素の
一部（例えばＨｇ）を欠如させる処理を施して反対導電
型化（例えばｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａにすること）
させる工程とが含まれてなることを特徴とするか、又
は、
【００２７】（２）前記（１）に於いて、一導電型半導
体基板に於ける構成元素の一部を欠如させる処理が熱処
理であることを特徴とするか、又は、
体基板に於ける構成元素の一部を欠如させる処理が熱処
理であることを特徴とするか、又は、
【００２８】（３）前記（１）或いは（２）に於いて、
イオンの注入或いは照射による基板損傷で一導電型領域
を形成することを特徴とするか、又は、
イオンの注入或いは照射による基板損傷で一導電型領域
を形成することを特徴とするか、又は、
【００２９】（４）前記（１）乃至（３）の何れか１に
於いて、ドライ・エッチングで電極コンタクト窓を形成
することを特徴とする。
於いて、ドライ・エッチングで電極コンタクト窓を形成
することを特徴とする。
【００３０】前記手段を採ることに依り、基板内に不純
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減させ
ることができ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダ
イオード特性の変動を低減することが可能になり、更に
また、ドライ・エッチングを行なう際に発生する損傷広
がりが抑止されるので、量子効率が高く、均一性が良好
な半導体装置が実現され、例えば赤外線検知装置として
有効であり、しかも、このように高性能の半導体装置を
製造するに際して必要とされる手段は、従来の製造プロ
セス順序を変更するのみで、殆ど対処することができ、
特殊な技法は必要としないから、その実施は大変容易で
ある。
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減させ
ることができ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダ
イオード特性の変動を低減することが可能になり、更に
また、ドライ・エッチングを行なう際に発生する損傷広
がりが抑止されるので、量子効率が高く、均一性が良好
な半導体装置が実現され、例えば赤外線検知装置として
有効であり、しかも、このように高性能の半導体装置を
製造するに際して必要とされる手段は、従来の製造プロ
セス順序を変更するのみで、殆ど対処することができ、
特殊な技法は必要としないから、その実施は大変容易で
ある。
【００３１】
【発明の実施の形態】図３乃至図５は本発明に於ける一
実施の形態を説明する為の工程要所に於ける半導体装
置、即ち、フォト・ダイオード・アレイを表す要部切断
側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。
実施の形態を説明する為の工程要所に於ける半導体装
置、即ち、フォト・ダイオード・アレイを表す要部切断
側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。
【００３２】図３（Ａ）参照 ３−（１） 真空蒸着法を適用することに依り、ｎ型ＨｇＣｄＴｅ基
板２１上に厚さが例えば１００〔ｎｍ〕のＣｄＴｅから
なる表面保護膜２２を形成する。
板２１上に厚さが例えば１００〔ｎｍ〕のＣｄＴｅから
なる表面保護膜２２を形成する。
【００３３】ここで、表面保護膜２２を成膜する技法と
しては、前記真空蒸着法に限られることなく、スパッタ
リング法、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ）法など、適宜の技法を必
要に応じて採用することができ、また、表面保護膜２２
の厚さは約１００〔ｎｍ〕乃至３００〔ｎｍ〕の範囲で
適宜に選択することができる。
しては、前記真空蒸着法に限られることなく、スパッタ
リング法、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ）法など、適宜の技法を必
要に応じて採用することができ、また、表面保護膜２２
の厚さは約１００〔ｎｍ〕乃至３００〔ｎｍ〕の範囲で
適宜に選択することができる。
【００３４】図３（Ｂ）参照 ３−（２） リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセスを適用す
ることに依り、フォト・ダイオード形成予定部分に開口
２３Ａが形成されたレジスト膜２３を形成する。
ることに依り、フォト・ダイオード形成予定部分に開口
２３Ａが形成されたレジスト膜２３を形成する。
【００３５】３−（３） イオン注入法を適用することに依って、イオン加速エネ
ルギを例えば１００〔ｋｅＶ〕、ドーズ量を例えば１×
１０13〔cm-2〕として、ホウ素（Ｂ）イオンの打ち込み
を行なってｎ+ 領域２４を形成する。
ルギを例えば１００〔ｋｅＶ〕、ドーズ量を例えば１×
１０13〔cm-2〕として、ホウ素（Ｂ）イオンの打ち込み
を行なってｎ+ 領域２４を形成する。
【００３６】ここで、イオン加速エネルギは、１００
〔ｋｅＶ〕乃至２００〔ｋｅＶ〕の範囲で選択すること
ができ、そして、ドーズ量も１×１０13〔cm-2〕乃至１
×１０15〔cm-2〕の範囲で選択することができる。
〔ｋｅＶ〕乃至２００〔ｋｅＶ〕の範囲で選択すること
ができ、そして、ドーズ量も１×１０13〔cm-2〕乃至１
×１０15〔cm-2〕の範囲で選択することができる。
【００３７】図４（Ａ）参照 ４−（１） レジスト膜２３を除去した後、再びリソグラフィ技術に
於けるレジスト・プロセスを適用することに依り、ダイ
オード電極形成予定部分に開口２５Ａが、また、基板コ
ンタクト電極形成予定部分に開口２５Ｂがそれぞれ設け
られたレジスト膜２５を形成する。
於けるレジスト・プロセスを適用することに依り、ダイ
オード電極形成予定部分に開口２５Ａが、また、基板コ
ンタクト電極形成予定部分に開口２５Ｂがそれぞれ設け
られたレジスト膜２５を形成する。
【００３８】４−（２） Ａｒイオンを用いたイオン・ミリング法を適用すること
に依り、レジスト膜２５をマスクとして表面保護膜２２
のドライ・エッチングを行なって、ダイオード電極コン
タクト窓２２Ａ及び基板コンタクト電極コンタクト窓２
２Ｂを形成する。
に依り、レジスト膜２５をマスクとして表面保護膜２２
のドライ・エッチングを行なって、ダイオード電極コン
タクト窓２２Ａ及び基板コンタクト電極コンタクト窓２
２Ｂを形成する。
【００３９】図４（Ｂ）参照 ４−（３） レジスト膜２５を除去してから、真空蒸着法を適用する
ことに依り、厚さが例えば１０〔ｎｍ〕のＣｒ膜、及
び、厚さが例えば１００〔ｎｍ〕のＡｕ膜を形成する。
ことに依り、厚さが例えば１０〔ｎｍ〕のＣｒ膜、及
び、厚さが例えば１００〔ｎｍ〕のＡｕ膜を形成する。
【００４０】ここで、Ｃｒ膜の厚さは１０〔ｎｍ〕乃至
２００〔ｎｍ〕の範囲で、また、Ａｕ膜の厚さは１００
〔ｎｍ〕乃至３００〔ｎｍ〕の範囲で任意に選択して良
い。尚、Ｃｒ膜はＴｉ膜に代替することができる。
２００〔ｎｍ〕の範囲で、また、Ａｕ膜の厚さは１００
〔ｎｍ〕乃至３００〔ｎｍ〕の範囲で任意に選択して良
い。尚、Ｃｒ膜はＴｉ膜に代替することができる。
【００４１】４−（４） リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
Ａｒイオンを用いたイオン・ミリング法を適用すること
に依り、Ｃｒ膜及びＡｕ膜のパターニングを行なうこと
に依って、ダイオード電極２６Ａ及び基板コンタクト電
極２６Ｂを形成する。
Ａｒイオンを用いたイオン・ミリング法を適用すること
に依り、Ｃｒ膜及びＡｕ膜のパターニングを行なうこと
に依って、ダイオード電極２６Ａ及び基板コンタクト電
極２６Ｂを形成する。
【００４２】図５参照 ５−（１） ｎ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１をｐ型化する為の熱処理を行
なってｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａに変換する。
なってｐ型ＨｇＣｄＴｅ基板２１Ａに変換する。
【００４３】この場合の熱処理条件は、ｐ型ＨｇＣｄＴ
ｅ基板２１Ａとして、必要とされるキャリヤ濃度が１．
３×１０16〔cm-3〕であれば、図２のデータから、温度
を２００〔℃〕として１０〔時間〕以上が必要であり、
また、熱処理の雰囲気としては、例えば不活性ガス中、
或いは、真空中とする。
ｅ基板２１Ａとして、必要とされるキャリヤ濃度が１．
３×１０16〔cm-3〕であれば、図２のデータから、温度
を２００〔℃〕として１０〔時間〕以上が必要であり、
また、熱処理の雰囲気としては、例えば不活性ガス中、
或いは、真空中とする。
【００４４】このようにして製造したフォト・ダイオー
ド・アレイに於いては、Ｈｇ空格子に起因する不純物の
取り込みや、Ｈｇ原子の増速拡散がないので、裏面入射
型の場合、量子効率が５０〔％〕〜６０〔％〕から８０
〔％〕〜９０〔％〕に向上する。
ド・アレイに於いては、Ｈｇ空格子に起因する不純物の
取り込みや、Ｈｇ原子の増速拡散がないので、裏面入射
型の場合、量子効率が５０〔％〕〜６０〔％〕から８０
〔％〕〜９０〔％〕に向上する。
【００４５】図６は本発明に於ける他の実施の形態を説
明する為のフォト・ダイオード・アレイを表す要部切断
側面図であり、以下、図を参照しつつ説明する。尚、図
３乃至図５に於いて用いた記号と同記号は同部分を表す
か或いは同じ意味を持つものとする。
明する為のフォト・ダイオード・アレイを表す要部切断
側面図であり、以下、図を参照しつつ説明する。尚、図
３乃至図５に於いて用いた記号と同記号は同部分を表す
か或いは同じ意味を持つものとする。
【００４６】図示のフォト・ダイオード・アレイが図３
乃至図５について説明したフォト・ダイオード・アレイ
と相違するところは、表面保護膜２２がＣｄＴｅ層２２
1 及びＺｎＳ層２２2 の積層構造からなっていること、
また、ダイオード電極２６Ａや基板コンタクト電極２６
ＢがＣｒ膜、Ａｕ膜、Ｃｒ膜の三層構造をなしているこ
とである。
乃至図５について説明したフォト・ダイオード・アレイ
と相違するところは、表面保護膜２２がＣｄＴｅ層２２
1 及びＺｎＳ層２２2 の積層構造からなっていること、
また、ダイオード電極２６Ａや基板コンタクト電極２６
ＢがＣｒ膜、Ａｕ膜、Ｃｒ膜の三層構造をなしているこ
とである。
【００４７】表面保護膜２２の構成層にＺｎＳ層２２2
を加えることで絶縁性が大きく向上する旨の効果が得ら
れ、この他、ＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 を用いた積層構造を
用いることもできる。
を加えることで絶縁性が大きく向上する旨の効果が得ら
れ、この他、ＳｉＯ2 やＳｉ3 Ｎ4 を用いた積層構造を
用いることもできる。
【００４８】ダイオード電極２６Ａ或いは基板コンタク
ト電極２６Ｂに於ける最上層のＣｒ膜は、フォト・ダイ
オード・アレイをＳｉ信号読み出し回路にＩｎバンプを
用いてフリップ・チップ接続する際のバリヤとして作用
させるものである。因みに、Ｉｎは室温に於いてもＡｕ
中に拡散することが知られている。
ト電極２６Ｂに於ける最上層のＣｒ膜は、フォト・ダイ
オード・アレイをＳｉ信号読み出し回路にＩｎバンプを
用いてフリップ・チップ接続する際のバリヤとして作用
させるものである。因みに、Ｉｎは室温に於いてもＡｕ
中に拡散することが知られている。
【００４９】本発明では、前記実施の形態に限られるこ
となく、他に多くの改変を実現することができ、前記フ
ォト・ダイオード・アレイを用いた赤外線検知装置、Ｍ
ＯＳＦＥＴ、バイポーラ・トランジスタなどを含む半導
体装置などに広く応用することができる。
となく、他に多くの改変を実現することができ、前記フ
ォト・ダイオード・アレイを用いた赤外線検知装置、Ｍ
ＯＳＦＥＴ、バイポーラ・トランジスタなどを含む半導
体装置などに広く応用することができる。
【００５０】
【発明の効果】本発明に依る半導体装置の製造方法に於
いては、一導電型半導体基板に表面保護膜の形成及び一
導電型領域の形成及び電極コンタクト窓の形成及び電極
の形成など半導体素子を作り込み、その後、一導電型半
導体基板に於ける構成元素の一部を欠如させる処理を施
して反対導電型化させている。
いては、一導電型半導体基板に表面保護膜の形成及び一
導電型領域の形成及び電極コンタクト窓の形成及び電極
の形成など半導体素子を作り込み、その後、一導電型半
導体基板に於ける構成元素の一部を欠如させる処理を施
して反対導電型化させている。
【００５１】前記構成を採ることに依り、基板内に不純
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減させ
ることができ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダ
イオード特性の変動を低減することが可能になり、更に
また、ドライ・エッチングを行なう際に発生する損傷広
がりが抑止されるので、量子効率が高く、均一性が良好
な半導体装置が実現され、例えば赤外線検知装置として
有効であり、しかも、このように高性能の半導体装置を
製造するに際して必要とされる手段は、従来の製造プロ
セス順序を変更するのみで、殆ど対処することができ、
特殊な技法は必要としないから、その実施は大変容易で
ある。
物が取り込まれてキャリヤ・キラーとなるのを低減させ
ることができ、また、キャリヤ濃度の変動に起因するダ
イオード特性の変動を低減することが可能になり、更に
また、ドライ・エッチングを行なう際に発生する損傷広
がりが抑止されるので、量子効率が高く、均一性が良好
な半導体装置が実現され、例えば赤外線検知装置として
有効であり、しかも、このように高性能の半導体装置を
製造するに際して必要とされる手段は、従来の製造プロ
セス順序を変更するのみで、殆ど対処することができ、
特殊な技法は必要としないから、その実施は大変容易で
ある。
【図１】本発明の原理の一部を解説する為の工程要所に
於けるフォト・ダイオード・アレイを表す要部切断側面
図である。
於けるフォト・ダイオード・アレイを表す要部切断側面
図である。
【図２】ｎ型基板をｐ型化する為の熱処理条件を説明す
る為の線図である。
る為の線図である。
【図３】本発明に於ける一実施の形態を説明する為の工
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
【図４】本発明に於ける一実施の形態を説明する為の工
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
【図５】本発明に於ける一実施の形態を説明する為の工
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置（フォト・ダイオード・アレ
イ）を表す要部切断側面図である。
【図６】本発明に於ける他の実施の形態を説明する為の
フォト・ダイオード・アレイを表す要部切断側面図であ
る。
フォト・ダイオード・アレイを表す要部切断側面図であ
る。
【図７】フォト・ダイオード・アレイの従来例について
説明する為の図である。
説明する為の図である。
【図８】ｐ側電極を形成する為に絶縁膜をドライ・エッ
チングする様子を説明する為のフォト・ダイオードの要
部切断側面図である。
チングする様子を説明する為のフォト・ダイオードの要
部切断側面図である。
２１ 基板（ｎ型） ２１Ａ 基板（ｐ型） ２２ 表面保護膜 ２２Ａ ダイオード電極コンタクト窓 ２２Ｂ 基板コンタクト電極コンタクト窓 ２３ レジスト膜 ２３Ａ 開口 ２４ ｎ+ 領域 ２５ レジスト膜 ２５Ａ 開口 ２５Ｂ 開口 ２６Ａ ダイオード電極 ２６Ｂ 基板コンタクト電極
Claims (4)
- 【請求項１】一導電型半導体基板に表面保護膜の形成及
び一導電型領域の形成及び電極コンタクト窓の形成及び
電極の形成など半導体素子を作り込む工程と、 前記半導体素子の作り込みが終了してから前記一導電型
半導体基板に於ける構成元素の一部を欠如させる処理を
施して反対導電型化させる工程とが含まれてなることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】一導電型半導体基板に於ける構成元素の一
部を欠如させる処理が熱処理であることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】イオンの注入或いは照射による基板損傷で
一導電型領域を形成することを特徴とする請求項１或い
は２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】ドライ・エッチングで電極コンタクト窓を
形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038227A JPH11238904A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038227A JPH11238904A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238904A true JPH11238904A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12519433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10038227A Withdrawn JPH11238904A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101866974A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-10-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种细长型的碲镉汞单元光导探测器 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10038227A patent/JPH11238904A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101866974A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-10-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种细长型的碲镉汞单元光导探测器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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