JPS59135779A - 赤外線検出器 - Google Patents
赤外線検出器Info
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- JPS59135779A JPS59135779A JP58011161A JP1116183A JPS59135779A JP S59135779 A JPS59135779 A JP S59135779A JP 58011161 A JP58011161 A JP 58011161A JP 1116183 A JP1116183 A JP 1116183A JP S59135779 A JPS59135779 A JP S59135779A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/108—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the Schottky type
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は赤外線検出器、特にショットキー形赤外線検
出器に関するものであるＯ 〔従来技術〕 従来から実用化されているショットキー形赤外線検出器
は、化合物半導体１例えばＨｆＣｄＴｅを用いた赤外線
検出器に比較して、その波長感度帯域が狭く、量子効率
も低いために、一般には３〜５μｍ帯でしか使用できな
いものであった。例えばｐ形シリコン基板とショットキ
ーメタルとしてのＰ ｔ −Ｓ ｉ層からなるショット
キーダイオード構成の場合、そのバリア高さは０．２７
ｅＶであ沙、カットオフ波長は約４，６ μｍであっ
た。
出器に関するものであるＯ 〔従来技術〕 従来から実用化されているショットキー形赤外線検出器
は、化合物半導体１例えばＨｆＣｄＴｅを用いた赤外線
検出器に比較して、その波長感度帯域が狭く、量子効率
も低いために、一般には３〜５μｍ帯でしか使用できな
いものであった。例えばｐ形シリコン基板とショットキ
ーメタルとしてのＰ ｔ −Ｓ ｉ層からなるショット
キーダイオード構成の場合、そのバリア高さは０．２７
ｅＶであ沙、カットオフ波長は約４，６ μｍであっ
た。
この発明は従来のショットキー形赤外線検出器のこのよ
うな実情に鑑み、基板中の特定部分に高濃度領域を形成
して、カットオフ波長帯域を拡大しようとするものであ
る。
うな実情に鑑み、基板中の特定部分に高濃度領域を形成
して、カットオフ波長帯域を拡大しようとするものであ
る。
以下、この発明に係わる赤外線検出器の一実施例につき
、添付図面を参照し７て詳細に説明する。
、添付図面を参照し７て詳細に説明する。
第１図はこの実施例によるショットキー形赤外線検出器
の概要構成を示している。この第１図において、符号（
１）はｐ形シリコン半導体基板、（２）はこの半導体基
板（１）上に形成したｎ形のガードリング領域、（３）
はこのガードリング領域（２）の外側に形成した素子間
分離領域としてのフィールド酸化膜（４嵐前記ガードリ
ング領域（２）によって囲まれた内部の半導体基板（１
）上にイオン注入で形成されたｐ形の高濃度不純物領域
、（５）はこれらのガードリング領域（２）と高濃度不
純物領域（４）とに跨って設けられたショットキーメタ
ルとしてのＰ ｔ −Ｓ ｉ層、（６）は配線層として
のＡ４層、ＣＩ）Ｆｉこれらの保護絶縁層である。
の概要構成を示している。この第１図において、符号（
１）はｐ形シリコン半導体基板、（２）はこの半導体基
板（１）上に形成したｎ形のガードリング領域、（３）
はこのガードリング領域（２）の外側に形成した素子間
分離領域としてのフィールド酸化膜（４嵐前記ガードリ
ング領域（２）によって囲まれた内部の半導体基板（１
）上にイオン注入で形成されたｐ形の高濃度不純物領域
、（５）はこれらのガードリング領域（２）と高濃度不
純物領域（４）とに跨って設けられたショットキーメタ
ルとしてのＰ ｔ −Ｓ ｉ層、（６）は配線層として
のＡ４層、ＣＩ）Ｆｉこれらの保護絶縁層である。
こ＼でこの種のショットキル形赤外線検出器にあって、
その波長感度特性を改善する有力な手段は、バリア高さ
を低下させる仁とである。そしてこのバリア高さは、一
般にシミツトキーメタルの材料によって変化させること
ができるが、この実施例の場合には、ガードリング領域
内への高濃度不純物領域の形成によって実効的にバリア
高さを減少させ、かつ暗電流を増加させない構成とした
ものである。
その波長感度特性を改善する有力な手段は、バリア高さ
を低下させる仁とである。そしてこのバリア高さは、一
般にシミツトキーメタルの材料によって変化させること
ができるが、この実施例の場合には、ガードリング領域
内への高濃度不純物領域の形成によって実効的にバリア
高さを減少させ、かつ暗電流を増加させない構成とした
ものである。
次にこの実施例構成の製造工程の概要について述べる。
まずｐ形（１００：］シリコン半導体基板（２０Ω７）
、（１）上に、リンのイオン注入にょシｎ″″形のガー
ドリング領域（表面濃度１０〜１０ ／ｃｔ４）（２）
を形成１〜、またこのガードリング領域Ｑ）の外側に、
選択酸化法によシフイールド酸化膜（３ンを形成する。
、（１）上に、リンのイオン注入にょシｎ″″形のガー
ドリング領域（表面濃度１０〜１０ ／ｃｔ４）（２）
を形成１〜、またこのガードリング領域Ｑ）の外側に、
選択酸化法によシフイールド酸化膜（３ンを形成する。
ついでこのガードリング領域（２）で囲まれた内部の半
導体基板（１）上にあって、ガードリングとは接触しな
いようにボロンをイオン注入してｐ の高濃度不利１物
領域（４）を形成する。続いてこれを８ｏｏ℃のＮ２ガ
ス中でアニールし、Ｐｔをスパッタ法により堆積させて
から１．６００ ℃のＮＺガス中で角度アニールすると
とにょシ、堆積したｐｔをＰｔ、−３ｔ 層６）に変換
させ、さらに配線電極としてのＡ４層（γ）を蒸着し、
かつ保護絶縁膜（１）を堆積する。そしてこれらの工程
では、通常の７オ） ＩＪソグラフイ。
導体基板（１）上にあって、ガードリングとは接触しな
いようにボロンをイオン注入してｐ の高濃度不利１物
領域（４）を形成する。続いてこれを８ｏｏ℃のＮ２ガ
ス中でアニールし、Ｐｔをスパッタ法により堆積させて
から１．６００ ℃のＮＺガス中で角度アニールすると
とにょシ、堆積したｐｔをＰｔ、−３ｔ 層６）に変換
させ、さらに配線電極としてのＡ４層（γ）を蒸着し、
かつ保護絶縁膜（１）を堆積する。そしてこれらの工程
では、通常の７オ） ＩＪソグラフイ。
エツチング処理によって、特定の領域にバターニングを
行なうことは勿論である。
行なうことは勿論である。
またこ＼で、前記したボロンイメン注入の注入量として
、この場合には５Ｘ１０”〜２Ｘ１０１２／ｉＫよシ光
感度特性がどのように向上するかの実測データを第２図
に示しだ。この第２図においで、縦軸は感度、横軸は入
射赤外波長を表わしておシ、同図からりｉｌらかなよう
に、イオン注入量を増加することにより、カットオフ波
長が増加することが判る。なお、第２図でリバースバイ
アスは５Ｖである。またこのイオン注入量の増加は、一
方でカットオフに対しては改善効果をもたらすが、他方
では暗電流をも増加させ、ショットキー接合に対しては
熱イオン電流が増加する。そしてこのイオン注入領域が
ガードリングに接触していると、発生・再結合電流が流
れて、注入量が多い場合、耐圧が低下することが判明し
た。従ってボロンイオン注入領域をガードリング領域か
ら離さなければならない。すなわち、この実施例構成の
場合、ｐｔ−８ｔ層厚１００Ａ、 ボロンイオン注入
量２Ｘ１０１２／ｄにおいて、ショットキーバリア高さ
０．２２ｅＶ。
、この場合には５Ｘ１０”〜２Ｘ１０１２／ｉＫよシ光
感度特性がどのように向上するかの実測データを第２図
に示しだ。この第２図においで、縦軸は感度、横軸は入
射赤外波長を表わしておシ、同図からりｉｌらかなよう
に、イオン注入量を増加することにより、カットオフ波
長が増加することが判る。なお、第２図でリバースバイ
アスは５Ｖである。またこのイオン注入量の増加は、一
方でカットオフに対しては改善効果をもたらすが、他方
では暗電流をも増加させ、ショットキー接合に対しては
熱イオン電流が増加する。そしてこのイオン注入領域が
ガードリングに接触していると、発生・再結合電流が流
れて、注入量が多い場合、耐圧が低下することが判明し
た。従ってボロンイオン注入領域をガードリング領域か
ら離さなければならない。すなわち、この実施例構成の
場合、ｐｔ−８ｔ層厚１００Ａ、 ボロンイオン注入
量２Ｘ１０１２／ｄにおいて、ショットキーバリア高さ
０．２２ｅＶ。
カット号７波長５．６μｍの実測データが、液体窒素温
度７７にで得られた。
度７７にで得られた。
なお前記実施例ではＰｔ−８ｔ層を例にして述べたが他
のショットキーメタルであっても同様の構成を適用でき
るものである。
のショットキーメタルであっても同様の構成を適用でき
るものである。
以上詳述したようにこの発明によれば、第［導電形の半
導体基板上に、第２導電形のガードリング領域を形成し
て、このガードリング領域に囲まれた内部に、ガードリ
ングとは接触することのないようにして第１導電形高濃
度不純物領域を形成させ、かつこれらの各領域に跨って
ショットキーメタルを設け、このショットキーメタルと
基板とで形成されるダイオードを赤外線の検出に使用す
るようにしたから、バリア高さを減小してカットオフ波
長帯域を拡大し得る特長がある。
導体基板上に、第２導電形のガードリング領域を形成し
て、このガードリング領域に囲まれた内部に、ガードリ
ングとは接触することのないようにして第１導電形高濃
度不純物領域を形成させ、かつこれらの各領域に跨って
ショットキーメタルを設け、このショットキーメタルと
基板とで形成されるダイオードを赤外線の検出に使用す
るようにしたから、バリア高さを減小してカットオフ波
長帯域を拡大し得る特長がある。
第１図はこの発明に係わる赤外線検出器の一実施例によ
る構成の概要を示す断面図、第２図は同上実施例構成に
よって得られる感度と波長との関係を示すｊ特性図であ
る。 （１）・・・・シリコン半導体基板、（２）・・・・ガ
ードリング領域、（４）・・・・高濃度不純物領域、ｃ
ｓ＋−一′−・シミツトキーメタル。 代理人 葛 野 信 − 丁 イ・１゛、 袖 ＋Ｉ： ；’４（自発）１、
−１１−ｆｌＬ／）／、、−小ｆ、’ｌｉｌ！１ｉ（ｉ
昭５８ １１１６１号２、年明の名称 赤外線検出器 １３ 角目１’、 ５−Ｊ’る１１ 代表右片山１−八部 ・１代理人 明細書の発明の詳細な説明の榴 ６、補正の内容
る構成の概要を示す断面図、第２図は同上実施例構成に
よって得られる感度と波長との関係を示すｊ特性図であ
る。 （１）・・・・シリコン半導体基板、（２）・・・・ガ
ードリング領域、（４）・・・・高濃度不純物領域、ｃ
ｓ＋−一′−・シミツトキーメタル。 代理人 葛 野 信 − 丁 イ・１゛、 袖 ＋Ｉ： ；’４（自発）１、
−１１−ｆｌＬ／）／、、−小ｆ、’ｌｉｌ！１ｉ（ｉ
昭５８ １１１６１号２、年明の名称 赤外線検出器 １３ 角目１’、 ５−Ｊ’る１１ 代表右片山１−八部 ・１代理人 明細書の発明の詳細な説明の榴 ６、補正の内容
Claims (1)
- 第１導電形の半導体基板上に、第２導電形のガードリン
グ領域を形成すると共に、このガードリング領域に囲ま
れた内部の基板上に、ガードリングとは接触せずに第１
導電形の高濃度不純物領域を形成させ、さらにガードリ
ング領域と高濃度不純物領域とに跨ってショットキーメ
タルを設け、このショットキーメタルと基板とで形成さ
れるダイオードを赤外線の検出に用いるようにしたこと
を特徴とする赤外線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011161A JPS59135779A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011161A JPS59135779A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59135779A true JPS59135779A (ja) | 1984-08-04 |
Family
ID=11770309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011161A Pending JPS59135779A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59135779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0378112A2 (de) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zum optischen Koppeln eines optischen Wellenleiters um eine Photodiode auf einem Substrat aus Silizium |
| WO1991004581A1 (en) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Unisearch Limited | Guard barrier for schottky barrier devices |
| JPH03263867A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線固体撮像素子 |
| US5418185A (en) * | 1993-01-21 | 1995-05-23 | Texas Instruments Incorporated | Method of making schottky diode with guard ring |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034484A (ja) * | 1973-06-26 | 1975-04-02 | ||
| JPS57126179A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | Schottky type photo detector |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP58011161A patent/JPS59135779A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034484A (ja) * | 1973-06-26 | 1975-04-02 | ||
| JPS57126179A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | Schottky type photo detector |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0378112A2 (de) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zum optischen Koppeln eines optischen Wellenleiters um eine Photodiode auf einem Substrat aus Silizium |
| WO1991004581A1 (en) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Unisearch Limited | Guard barrier for schottky barrier devices |
| JPH03263867A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線固体撮像素子 |
| US5418185A (en) * | 1993-01-21 | 1995-05-23 | Texas Instruments Incorporated | Method of making schottky diode with guard ring |
| US5539237A (en) * | 1993-01-21 | 1996-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Schottky diode with guard ring |
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