JPS5922371A - 半導体光検出装置及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体光検出装置及びその製造方法に関する。

シリコンホトダイオード、シリコンアノ（ランシエホト
ダイオードなどの半導体光検出装置は、その小形、高信
頼性などの特長を生かして、ファクシミリの光検出走査
素子あるいはＶＴＲ、カラーカメラの固体撮像素子さら
には計測用カラーセンサなどに広く利用されるようにな
っている。し〃為しながらその性能・特性は必ずしも十
分とは言えない。特に装置の分光感度特性が光の波長に
より一様でないために、その対策をいかにするかが重オ
ードの分光感度特性曲線を示したものである。

図で横軸は光の波長（λ）で問題となる可視光範阻］を
主としており、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（几）合
一点鎖線で示しである。縦軸は短絡電流（Ｉ　ｐ）であ
る。図から明らかなように分光感度は一様ではなく波長
の長い赤色（Ｒ）は一番高く、波長の短い青色（Ｂ）は
一番低い、緑色（Ｇ）はそれらの中間の値となっている
。

ところで、カラーＴＶにおけるＮＴＳＣ信号の色度信号
では白バランスをとるので赤、緑、青信号の電圧比を１
　：１　：１にしなければならない。

このため低感度の青信号だけを増幅するとか、撮像素子
の青色の検知面積を他よりも広くするなどいろいろの工
夫がなされているが、青色感度が低いことによる解像度
低下２画質低下による感度劣化の問題はなお十分に解決
されているとは言えない。

一方、光計測用のカラーセンサとしては、接合深さの異
なる二つのホトダイオードを直列に逆接続にした構造に
よりこれら二つのダイオードの短絡電流の比をとると比
較的に波長と相関性のある特性の得られることを利用し
たものなどが知られているが色の分離精度の点などなお
問題があるとみられる。

さらに、従来の固体撮像素子（ファクシミＩＪ用のイメ
ージセンツも含めて）は一度チツブができ上ると特性を
調整することが困難であｐ、カラーカメラなどの装置を
製作する側からの装置組立時において調整可能にして欲
しいと言う要求が強い。

本発明の目的は、従来のホトダイオードとは異なる新し
い構造のホトダイオードを用いることにより、前述のか
かる問題点を解決し、青色感度が高く分布特性の良い優
れた分光感度特性を有し、かつチップ製造後において感
度調整可能な半導体光検出装置とその製造方法を提供す
ることである。

木用１の発明の装置は一導電型の第１半導体領域と、該
第１半導体領域上に形成されその産出表面が受光面とな
る反対導電型の第２半導体領域とを含むことからなり、
該第２半導体領域における少数キャリアの拡散距離が前
記第１半導体領域における少数キャリアの拡散距離より
も大きいことからなっている。

木用２の発明の製造方法は、−導電型の半導体基板上に
該半導体基板と反対導電型でそれよりも低い不純物濃度
を有する半導体層をエピタキシャル成長させる工程を含
むことからなっている。

木用３の発明の製造方法は、−４電型の半導体基板上に
該半導体基板と反対導電型でそれよりも低い不純物濃度
を有する半導体層をエピタキシャル成長させる工程と、
高温においてｒＩｊ＋記半導体基板から一導電型の不純
物を前記半導体層中に拡散させる拡散工程と葡含むこと
からなっている。

木用４の発明の装置は、−導電型の第１半導体領域と、
該第１半導体領域上に形成されその動用表面が受光面と
なる反対導電型の第２半導体領域とを含むことからなり
、該第２半導体領域における少数キャリアの拡散距離が
前記第１半導体領域における少数キャリアの拡散距離よ
りも大きいことからなる半導体光検出装置において、前
記第１半導体領域と前記第２半導体領域の中間に該第１
゜第２半導体領域の不純物濃度よりも低不純物濃度の第
３半導体領域を有することがらなっている。

木用５の発明の製造方法は、−導電型の半導体基板上に
一導電型あるいは反対導電型の前記半導体基板の不純物
濃度よりも低い不純物濃度を有する第３半導体層をエピ
タキシャル成長させる工程と、該第３半導体層上に前記
半導体基板とは反対導電型でその不純物濃度が前記第３
半導体層よりは高く前記半導体基板よりは低いところの
第２半導体層をエピタキシャル成長させる工程とを含む
ことからなっている。

木用６の発明の装置は、−導電型の半導体基板と、該半
導体基板の一生面領域に設けた反対導電型の島領域と、
該島領域内に設けられた一導電型の半導体領域とを含む
ことからなり、該半導体領域における少数キャリアの拡
散距離が前記島領域における少数キャリアの拡散距ｉよ
りも犬なることからなっている。

木用７の発明の装置は、−導電型の半導体基板と、該半
導体基板の一生面領域の少くとも一部分に設けた反対導
電型の島領域と、該島領域内に設けられた一導電型の半
導体領域とを含むことからなり、該半導体領域における
少数キャリアの拡散距離が前記島領域における少数キャ
リアの拡散距離よりも犬なることからなる半導体光検出
装置において、前記島領域と該島領域内に設けられた前
記半導体領域に駆動電圧を与えるだめの電極を設けたこ
とからなっている。

木用８の発明の製造方法は、−導電型の半導体基板の一
生面上の少くとも一部分に不純物濃度が前記半導体基板
よりも高不純物濃度の反対導電型の半導体領域を形成す
る工程と、この半導体基板上に不純物濃度が前記半導体
基板よりも低不純物濃度の一導電型の半導体層をエピタ
キシャル成長させる工程と、該半導体層の上面から前記
反対導電型の半導体領域の周縁に沿うて該半導体領域に
接する反対導電型の半導体領域を形成する工程とを含む
ことからなっている。

木用９の発明の装置は、−導電型の第１半導体領域と、
該第１半導体領域上に形成されその非出表面が受光面と
なる反対導電型の厚さｄｌなる第２半導体領域とを含む
ことからなり、該第２半導体領域における少数キャリア
の拡散距＊　Ｌ　１及び厚さｄｌと光の吸収係数αとの
関係が次式を満足するよう設定された半導体光検出装置
と、該半導体光検出装置上に設けた赤外純フィルタを含
むことからなっている。

以下本発明について図面を参照して詳細に説明する。

初めに本発明の原理について説明する。

第１図に示すよりなＰＮ接合からなるホトダイオードに
光を照射したとき、光によって生じる短絡電流Ｉｐは近
似的に（１）式によって与えられる。

（エル９エム・ターマンゝゝスベクトラル　レスポンス
　オプ　ソーラーセル　ストラクチニアズＩＬ、Ｍ、Ｔ
ｅｒｍａｎ　　”５ｐｅｃｔｒａｌ　Ｒｅ５ｐｏｎｓｅ
　ｏｆＳｏｌａｒ−Ｃｅｌｌ　ｆ９ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
“ソリッドーステートエレクトロニク２　、５ｏｌｉｄ
　−８ｔａｔｅ　Ｅｌｅ−ｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｌ　９６
１　Ｖｏｌ　２．　Ｎｏ、Ｉ　ＰＰ　ｌ−７参たソし λ　：入射光の波長 α　：入射光の吸収係数 Ｌｌニー導電型の半導体領域（Ｐ領域）における少数キ
ャリアの拡散長 Ｌ２：反対導電型の半導体領域（Ｎ領域）における少数
キャリアの拡散距離 ｄｌ：接合深さ すなわち、ホトダイオードの入射光による短絡電流Ｉｐ
は、入射光によりＰ領域で発生した電子−正孔対のうち
の少数キャリアである電子にょシＰＮ接合により形成さ
れた空乏層領域中に趣はれる電流成分工ｐ１（（１）式
の第一項）と、同様にしてＮ細巾で少数キャリアである
正孔にょシ運ばれる電流ＩＰ２（（１）式の第二項）と
の合成されたものとして与えられる。そして短絡電流Ｉ
Ｐは、入射光の波長λ、入射光の吸収係数α＋Ｐ、Ｎｒ
＃領域における少数キャリアの拡散長ＬＬ、Ｌ！及び接
合深さｄｌによって変化することが分る。

従来のホトダイオードにおいては、第２図にその一例の
要部断面図を示すように、高不純物濃度のＰ　領域２′
と低不純物濃度のＮ領域１′から彦すＰ　領域２′が受
光面となっている。なお３’　、　４’は電極である。

ととろで不純物濃度が大になると少数キャリアの拡散距
離は小さくなる関係にあるので、（１）式においてＬ　
ｓ　＜　Ｌ　２なる関係にある。いま、その代表的な値
としてＬｔ＝０．５μｍ、Ｌ２＝５Ｑμｍにと９、かつ
接合深さｄ　１　＝　０．５μｍとして短絡電流ＩＰの
分光感度特性を計算すると、第４図曲線■に示すように
、赤色（λ＝０゜７８μｍ）のところでほぼピーク値と
なり緑色（λ＝０．５８μｍ）、青色（λ＝０．３８μ
ｍ）になるに従い急激に低下する間融の曲線が得られる
。

そこで本発明においては、この分光感度特性を改善する
ために、第３図にその一夾施例の要部断面図を示すよう
に、従来構造とは反対に、低不純物濃度のＰ領域２と高
不純物濃度のＮ＋＋領域１とからなり、Ｐ領域２の上面
が受光面となるようにしたものである。すなわち（１）
式においてＬｌ＞Ｌ２なる関係が満足されているもので
ある。

第４図中の曲線■〜■はＬ１＝５０μｍ、Ｌ２＝０．５
ｔｔｍとして、接合深さｄｌを０．５ｔｔｍ、３ｐｍ。

５μｍ、１０μｍ、２０μｍの５つに変えたときのＩＰ
の分光感度特性を示したものである。これより分光感度
特性は接合深さｄｌが大になるに従ってピーク値（Ｉｐ
ｍａｘという）となる入射光の波長（λｍａｘという）
及びＩｐ　ｍａｘともに大きくなっている。そしてｄｌ
として適当な値をとれば、可視光範囲において対称性の
良い分光感度特性が得られることが分る。

第５図はこの対称性を明らかにするために、ＩＰの値を
ピーク値Ｉｐｍａｘで規正化したＩｐ／Ｉｐｍａを縦軸
にとって示したものである。従来例の曲線■に比べて、
曲線■あるいは曲線■は優れた分布特性を示しているこ
とが分る。

次に第６図は接合深さｄ、とλｍａｘの関係を対数グラ
フ紙上にプロットしたもので、両者の間には近似的にλ
ｍａＸ’ｏｃ　ｄ　１　””なる関係式が得られる。

又、第４図に示すデータからも明らかなように、この接
合深さｄｌを変えたとき波長の長い赤色でのＩＰの変化
が波長の短い青色での変化よりもはるかに大きいことが
分る。第７図のデータはこの関係を明らかにしたもので
、■、。とじてｄ　１”＝１０μｍでλ＝０．７８μｍ
における工、の値をと’）、ｄｘの各偶に対するλ＝０
．７８μｍにおける工、の値を工１．としてＩｐ１／Ｉ
ｐｏＯ値を縦軸にとり示したものである。これによると
ｄｘ＝１０μｍに対してｄ１＝０．５μｍでは１６％ま
で急激に低下している。

一方、これとは反対に短波長（青色）における感度は接
合深さｄｌが大きくなるに従って改善されている。特に
従来のものに比べて大きく改善されている。第８図はこ
のことを明らかにするために示したもので、従来例の波
長λ−０，３８μＩｎ（青色）における工、の値ヲ工Ｐ
２゜とじ、各ｄ１におけるλ＝０３８μｍにおける工、
の値をＩＰ２として、ＩＰ□／Ｉｐ□０の値を縦軸にと
っである。すなわちｄ　１＝　０．５μｍでは従来のも
のの約２．１倍にも改善されることが分る。

ところで、この場合の接合深さｄｌは第３図に示すよう
にＰ領域２の厚さであるが、このダイオードに逆バイア
ス電圧Ｖｂを印加すると、空乏層は低不純物領域である
Ｐ領域２側に形成されるので、接合深さｄｌはｄ１／の
ように小さくなる。従ってダイオードに逆バイアス電圧
を与えると実効的に接合深さｄｌが変化しそれについて
分光感度特性が変ることになる。第９図はｄ１＝５μＩ
Ｑの場合の′バイアスー電圧Ｖｂ　とλｍａｘの関係を
示したもので、ある一定の関係に従ってバイアス１圧ｖ
ｂが犬になるとλｍａｘが小さくなシ分光感度特性は短
波長側に整向することが分る。すなわちダイオードに適
切な逆バイアス電圧を印加することにより広範囲に分光
感度特性を変えることができる。

以上本発明の原理について詳細に説明したがこれを要約
すると次のとおりとなる。

ホトダイオードの構造を、例えば従来の））＋＋　Ｎ構
造からＰＮ”構造すなわち接合構成を反転させることに
より以下の特長が具現される。

（＋）　　青色感度を上げるとともに可視光佃域内です
なわち、この製造方法によると本紀１の発明の装置を容
易に作ることができる。

第１１図に本紀３の発明の製造方法の一実施例を説明す
るための主要工程における工程要部断面図を示す。この
実施例が第１０図に示した実施例と異なる点は最後にア
ウト拡散工程を追加したことである。すなわち、第１０
図の場合と同様にして、不純物温度約Ｉ　Ｑ２０ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ”のＮ＋＋型基板２１（第１１図（ａ））上
に不純物温度約１０１５ａｔｏｍｓ／　Ｃｍ３のＰ型半
導体基板２を厚さｄｌ’＝５．５μｍにエピタキシャル
法を用いて形成しく第１１図（ｂ））、その後で熱拡散
によりＰ型半導体ｒ＠２２中にＮ＋＋型基板２１からＮ
型不純物を拡散させることによって新にＮ＋＋半導体領
域２１′を形成させる（第１１図（Ｃ））。このとき領
域２１′の厚さを０．５μｍとすると、このダイオード
の接合深さｄｌは５．５−０．５＝５μｍとなる。最後
に電極２３．２４を形成して、第９図に示した一実施例
のダイオードと同じ構造寸法のダイオードが得られる。

一般にエピタキシャル成長層によるＰＮ接合は接合界面
における欠陥のためにダイオード特性が劣化する場合が
ちるが、この方法を用いると接合面は通常の拡散接合面
となるので、ダイオード特性が劣化する恐れのない優れ
た特性のダイオードが得られる。すなわち本紀３の発明
によるとより優れた特性の装置が得られる。

第１２図（Ｃ）に本紀４の発明の一実施例であるところ
のシリコンアバランシェホトダイオードの要部断面図を
示す。これは前述の第９図に示したＰ’Ｎ″構造ｅＰＩ
Ｎ″構造としたものである。図で３１はＮ″型（不純物
温度約１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）の第１半導体領域
、３２はＰ型（不純物温度約１０１５ａｔ６ｍｓ／ｃｍ
”）　（Ｄ第２半導体領域、３３ｉｄＩ型（Ｘ性）＃導
体領域（ここで■型半導体領域とは、この層に隣接する
Ｎ型あるいはＰ型の半導体領域のいずれよりも低不純物
濃度を有する半導体領域のことであり導電型としてはν
型と呼はれるＮ−型、π聾と呼ばれるＰ−型のいずれで
も良い）、３４．３５は電極である。この構造によると
、これまでの説明から明らかなように従来のものに比べ
て、比較均一な分布でかつ青色感度の高い優れた分光感
度特性を有するアバランシェホトダイオードが得られる
。すなわち本紀４の発明によると優れた特性の装置が得
られる。

第１２図（ａ）〜（Ｃ）は本紀５の発明の一実施例とし
ての７リコンアバランシエホトダイオードの製造方法を
説明するだめの主要工程における工程要部断面図である
。初めに不純物温度約Ｉ　Ｑ　　ａｔｏｍｓ／Ｃｍ３の
Ｎ＋＋型半導体基板３１を用意しく第１２図（ａ）　）
　、次いでこの基板３１上にエピタキシャル法により不
純物温度約Ｉ　Ｘ　１０　　ａｔｏｍｓ／ｃｍでノ９さ
約２０μｍのν型の半導体層３３を形成する（第１２図
（ｂ））。次いでこの上にエピタキシャル法により不純
物温度約１０　　ａｔｏｍｓ／ｃｍのＰ型の半導体Ｎ３
２を形成し、最後に電極３４．３５を形成することで前
述の本紀５の発明の一実施例のアバランシェホトダイオ
ードが出来上る（第１２図（Ｃ））。

すなわち本紀５の発明によると優れた特性の装置を容易
に作ることができる。

第１３図に本発明の第６の発明の一実施例としてｉ％九
コン固体撮像装置の要部断面図を示す。

５ 厚さくｈ＝５ｐｍの不純物温度約Ｉ　Ｑ　　ａｔｏｍｓ
／ｃｍのＰ型半導体領域４３が形成された、不純物温度
約Ｉ　Ｑ　　ａｔｏｍｓ／ｃｍのＰ　型半導体基板４１
の一生面領域に設けられた不純物温度約１０　　ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍのＮ　　ｍの島領域４２と、この島領域内に
６ 設けられた不純物温度約１０　　ａｔｏｍｓ／ｃｍのＰ
型半導体領域４３とからこの実施例のホトダイオード部
分はできている。そしてＮ　型半導体領域４２の一方の
側に隣接して生成電荷掃引用のＭＯＳ　トランジスタの
チャネル領域４４上にシリコン酸化膜４８を介してゲー
ト電極４５が、更にチャネル領域４４に隣接してドレイ
ンとなるＮ　型半導体領域４６とドレイン電極４７が設
けられている。

なお４９はフィールド酸化膜である。なおこの実施例に
おいては、半導体基板４１としてＰ　型を用いたが、こ
れは半導体領域４３と同じＰ型であっても良い。

この実施例におけるホトダイオードは実質的には前述の
第３図に示した第１の発明の実施例と同じ構造となって
いるので、優れた分布特性とともに高い青色感度の優れ
た分光感度特性を有している。すなわち、その分光感度
特性は前述の第４図曲線■のようになるので、従来必要
とした赤外線フィルタも場合により省略しても差支えな
く、更に青色の検知面積を他よりも特に大きくするなど
の複雑な色フィルタの配置も必要なくなり単純な赤色（
Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色配置とすることが
できる。更に前述の第２図に示す従来構造では入射光の
基板深部で発生するキャリアの拡散による混色による解
像の低下が問題となっているが、この実施例の構造によ
ると基＆深部で発生したキャリアはその拡散距離が短か
いために、接合に到達しないうちに消滅してしまい混色
を起こし解像度を低下させるようなことは無い。すなわ
ち本部６の発明によると、優れた特性を有するカラー固
体撮像装置としての半導体光検出装置が得られる。

第１４図に本部７の発明の一実施例としてのカラーシリ
コン固体撮像装置の要部断面図を示す。

この実施例が前述の第１３図に示した実施例と異なる点
は、ホトダイオードを形成するＮ＋＋型半導体領域４２
及びＰ型半導体領域４３にそれぞれカソード電極５０及
びアノード電極５１を付加しであることであ名。従って
この実施例によると、第１３図に示した実施例の特長に
加えて、更に前述の第９図に示すように撮像装置として
のチップ制止後において実際のカラー撮像装置としての
調整段階において、印加バイアス電圧を調節して色訓を
微細に調整できる。すなわち本部７の発明によると、従
来にない優れたカラー固体撮像装置としての半導体光検
出装置が得られる。

□１．１ｓａ（ａ）〜（叱オ□８ｏ工。−実施タａ祈ト
リコン撮像装置のホトダイオード部分の製造方法を説明
するための工程要部断面図である。

初めに不純物濃度的１０１９８ｔｏｍｓ７’ｃｍ３）Ｐ
＋型シリコン半導体基板５１を用意する（第１５図（ａ
））。

次いでこの半導体基板５１の一生面領域の少くとも一部
分に、不純物濃度的ｌ　Ｑ　　ａｔｏｍｓ　７ｃｍの深
さ約５μｍのＮ＋＋型半導体領域５２を例えば拡散法に
より形成する（第１５図（ｂ））。次いでとのＮ＋＋型
半導体領域５２が設けられた半導体基板５１上に、不純
物濃度的１０１５ａ　ｊｏｍｓ　／　Ｃｍ”の厚さｄ１
＝５μｍのＰ型半導体層５３をエピタキシャル法により
形成する（第１５図（Ｃ））。次いで例えば選択拡散法
を用いてこの半導体層５３の上面から、先に形成したＮ
＋＋型半導体領域５２の周縁に沿うてこの半導体領域５
２に接する幅約５μｍの不純物濃度的１０２０ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ３（７）　Ｎ”型半４体Ｉｎ域５２’　６形成
する（第１５図（ｄ））。なお図示していないがこの選
択拡散により前述の第１３図に示したＭＯＳトランジス
タ０ドレイン領域４６も同時に形成される。更に必要で
あればダイオードのカソード。

アノード電極（図示していない）を形成することでこの
実施例の装置は出来上る。

かくして本部８の発明によれぼ優れた特性を有している
前述の第１３図あるいは第１４図に示した構造のカラー
固体撮像装置を従来の技術を用いて比較的簡単に製造で
きる。

第１６図は本部、９の発明の一実施例であるカラーセン
サーの要部断面図である。不純物濃度的ｌ　Ｑ　　ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍのＮ　型半導体領域６１上に不純物濃度的
１ｏａｔｏｍｓ／ｃｍで厚さｄ　ｔ　＝　２０μｍのＰ
型半導体領域６２が設けられておりその上に通常の赤外
線カットフィルタ６３を設け、更に所要の電極（図面は
省略）を設けてこの実施例のカラーセンサはできている
。

この構造によると、前述のホトダイオードの短絡電流を
表す（１）式においてｓ　Ｌｌ”’５０　ｆｉｍ　Ｈｄ
ｌ　＝＝２０μｍとし、可視光範囲のαをとると、とな
り（１）式は近似的に次のようになる。

とこで接合深さｄｌ及び拡散距離Ｌ１は一定であるので
短絡電流ＩＰは入射光の波長λに正比例することになる
。前述の第４図に示した曲線■はこの実施例のダイオー
ドの分光感度特性で（３）式に示すように工、は可視光
範囲でλに比例して短波長側から長波長側へと増大して
いる。そして赤外線領域に入ると急激に減少する形とな
っている。そこでこの実施例のセンサーにおいては、こ
の赤外線領域において流れるＩＰの成分を赤外線カット
フィルタ６３によりカットしているので、このセンサー
の出力電流は、入射光の波長すなわち色に、対応した値
となり入射光の色を正確に検知できる。

すなわち本第９の発明の装置によると、従来のように接
合深さの異なる二つのダイオードを組合せその二つの電
流の比をとるなどの複雑な構成をとる必要もなくなり、
簡単か構成でしかも可視光範囲全領域にわたり混色の恐
れもなく正確に入射光の色を検知できると言う効果が得
られる。

以上本第１〜第９の発明についての説明においては、光
検出装置として、ホトダイオード、アバランシェホトダ
イオード、カラー固体撮像装置及びカラーセンサーのよ
うに、それぞれの発明の説明に適当な具体的な実施例を
と９上げて行った。

又、これらの説明においては、ダイオードとしてＰＮ”
＋型を基準として行ったがＮＰ＋＋型でも同様であるこ
とはもちろんである。

更に以上の説明においては、ＰＮＮ領領域おける少数キ
ャリアＬ！、Ｌ２の制御は領域の不純物濃度を変えるこ
とで行っているが、例えばイオン注入による欠陥発生に
より制御するなど他の方法を用いても可能である。

以上詳細に説明したとおり、第１〜第９の本発明による
と、従来のホトダイオードとは異なる新しい構造のホト
ダイオードを用いているので、青色感度が高く分布特性
の良い優れた分光感度特性を有し、かつチップ製造後に
おいて感度調整可能な半導体光検出装置、更には入射光
の色を正確に識別検知できる半導体光検出装置を得るこ
とができ、その効果は極めて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はホトダイオードの説明図、第２図は一従来例の
シリコンホトダイオードの要部断面図、第３図は本第１
の発明の一実施例としてのシリコンホトダイオードの要
部断面図、第４図〜第９図はこの実施例のホトダイオー
ドの特性図、第１０図〜第１６図はそれぞれ本第２〜第
９の発明の一実施例の要部断面図あるいは工程要部断面
図である。 １′・・・・・・Ｎ型半導体領域　２／・・・・・・Ｐ
＋＋型半導体領域、３．３’、　１３．２３．３４．５
０・・・・・・カソード電極、４．４’、１４，２４，
３５．５１−・・°°°アノード電極、１．２１’、３
１．４６，５２．５２’。 ６１・・・・・・Ｎ″ｌ＋型半導体領域、２，３２，４
３．６２・・・・・・Ｐ型半導体領域、１１．２１１３
１・・・・・・Ｎ＋＋型半導体基板、１２．２２．３２
１５３・・・１９．Ｐ型半導体層、３３・・・・・・工
型半導体領域（ν型半導体層）、４１．５１・・・・・
・Ｐ＋型半導体基板、４２°゛。 、、、Ｎ＋＋型島領域、４４・・・・・・チャネル領域
、４６”゛゛°°°°ドレイン領域・・・・・・ドレイ
ン電極、４８・・・・・・シリコン酸化膜、４９・・・
・・・フィールド酸化膜、６３・・・・・・赤外線カッ
トフィルタ。 奎２　図 茅り図 裕　７　図 芥ｌρ図 募　Ｉ３　図 梁ｆ／図 芥　１２　　図 し 葆　Ｉ４　　図 竿／Ｓ図 察／Ｊ図 ３０３−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）−導電型の第１半導体領域と、該第１半導体領域
   上に形成されその露出表面が受光面となる反対導電型の
   第２半導体領域とを含むことからなり、該第２半導体領
   域における少数キャリアの拡散距離が前記第１半導体領
   域における少数キャリアの拡散距離よりも大きいことを
   特徴とする半導体光検出装置。
2. （２）−導電型の半導体基板上に該半導体基板と反対導
   電型でそれよりも低い不純物濃度を翁する半導体層をエ
   ピタキシャル成長させる工程を含むことを特徴とする半
   導体光検出装置の製造方法０
3. （３）−導電型の半導体基板上に該半導体基板と反対導
   電型でそれよりも低い不純物濃度を有する半導体層をエ
   ピタキシャル成長させる工程と、高温において前記半導
   体基板から一導電型の不純物を前記半導体層中に拡散さ
   せる拡散工程とを含むことを特徴とする半導体光検出装
   置の製造方法。
4. （４）−導電型の第１半導体領域と、該第１半導体領域
   上に形成されその露出表面が受光面となる反対導電型の
   第２半導体領域とを含むことからな９、該第２半導体領
   域における少数キャリアの拡散距離が前記第１半導体領
   域における少数キャリアの拡散距離よりも大きいことか
   らなる半導体光検出装置拠おいて、前記８１半導体領域
   と前記第２半導体領域の中間に該第１．第２半導体領域
   の不純物濃度よりも低不純物潤度の第３半導体領域を有
   することを特徴とする半導体光検出装置。
5. （５）−導電型の半導体基板上に一導電型あるいは反対
   導電型の前記半導体基板の不純物＃度よシも低い不純物
   濃度を有する第３半導体層をエピタキシャル成長させる
   工程と、該第３半導体層上に前記半導体基板とは反対導
   電型でその不純物濃度が前記第３半導体層よりは高く前
   記半導体基板よりは低いところの第２半導体層をエピタ
   キシャル成長させる工程とを含むことを特徴とする半導
   体光検出装置の製造方法。
6. （６）−導電型の半導体基板と、該半導体基板の一生面
   領域に設けた反対導電型の島領域と、該島領域内に設け
   られた一導電型の半導体領域とを含むことからなり、該
   半導体領域における少数キャリアの拡散距離が前記島領
   域における少数キャリアの拡散距離よりも犬なることを
   特徴とする半導体光検出装置。
7. （７）−導電型の半導体基板と、該半導体基板の一生面
   領域の少くとも一部分に設けた反対導電型の島領域と、
   該島領域内に設けられた一導電型の半導体領域とを含む
   ことからなり、該半導体領域における少数キャリアの拡
   散距離が前記島領域における少数キャリアの拡散距離よ
   りも犬なることからなる半導体光検出装置において、前
   記島領域と該島領域内に設けられた前記半導体領域に駆
   動電圧を与えるだめの電極を設けたことを特徴とする半
   導体光検出装置。
8. （８）−導電型の半導体基板の一生面上の少くとも一部
   分に不純物濃度が前記半導体基板よりも高不純物濃度の
   反対導電型の半導体領域を形成する工程と、この半導体
   基板上に不純物濃度が前記半導体基板よりも低不純物濃
   度の一導電型の半導体層をエピタキシャル成長させる工
   程と、該半導体層の上面から前記反対導電型の半導体領
   域の周縁に沿うて該半導体領域に接する反対導電型の半
   導体領域を形成する工程とを含むことを特徴とする半導
   体光検出装置の製造方法。
9. （９）−導電型の第１半導体領域と、該第１半導体領域
   上に形成されその無用表面が受光面となる反対導電型の
   厚さｄｌなる第２半導体領域とを含むことからなり、該
   第２半導体領域における少数キャリアの拡散距＠Ｌ□及
   び厚さｄ、と光の吸収係数αとの関係が次式を満足する
   よう設定された半導体光検出装置と、 該半導体光検出装置上に設けた赤外線フィルタとを含む
   ことを特徴とする半導体光検出装置。