JPS61272967A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPS61272967A JPS61272967A JP60114796A JP11479685A JPS61272967A JP S61272967 A JPS61272967 A JP S61272967A JP 60114796 A JP60114796 A JP 60114796A JP 11479685 A JP11479685 A JP 11479685A JP S61272967 A JPS61272967 A JP S61272967A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は光検知素子を含む半導体集積回路における回路
構成素子の光による動作の劣化を防止する方法に関する
。
構成素子の光による動作の劣化を防止する方法に関する
。
従来光検知素子を応用した装置は多く実用化されており
、それらはいずれも光検知部と信号処理回路部とが別々
の容器に納められていが、最近はシステムのコンパクト
化、信号処理速度の向上等装零の性能を改善するために
光検知部と信号処理回路部とを同一の基板上に作り込ん
だ半導体集積回路装置として用いられるようになってい
る。その場合問題となるのは光が光検知素子以外の集積
回路構成素子に入射したとき、半導体内で本来は不必要
な電子−正孔対を励起し、そのため素子のリーク電流が
増加する等の好ましくない現象が生ずることである。
、それらはいずれも光検知部と信号処理回路部とが別々
の容器に納められていが、最近はシステムのコンパクト
化、信号処理速度の向上等装零の性能を改善するために
光検知部と信号処理回路部とを同一の基板上に作り込ん
だ半導体集積回路装置として用いられるようになってい
る。その場合問題となるのは光が光検知素子以外の集積
回路構成素子に入射したとき、半導体内で本来は不必要
な電子−正孔対を励起し、そのため素子のリーク電流が
増加する等の好ましくない現象が生ずることである。
上記の現象は、ファクシミリ用光検知器アレー。
固体、化庫像装置、光学式測距装置等光検知素子以外に
走査回路等の周辺回路を含むような場合は、集積回路の
動作を制限する大きな要素となる。−例として走査回路
についてみれば、走査回路は一般に高集積密度が可能で
あり、歩留りの高いＭＯＳシフトレジスタが使用され、
走査パルスのシフトにはＭＯＳ トランジスタのゲート
容量が一時的な情報記憶として利用される場合が多い。
走査回路等の周辺回路を含むような場合は、集積回路の
動作を制限する大きな要素となる。−例として走査回路
についてみれば、走査回路は一般に高集積密度が可能で
あり、歩留りの高いＭＯＳシフトレジスタが使用され、
走査パルスのシフトにはＭＯＳ トランジスタのゲート
容量が一時的な情報記憶として利用される場合が多い。
ところがこの部分に光が入射すると接合領域に発生する
不必要な電子−正孔対によりリーク電流が流れ、記憶時
間を著しく短かくすることになる。
不必要な電子−正孔対によりリーク電流が流れ、記憶時
間を著しく短かくすることになる。
上述の問題の対策として、たとえば特公昭５２−２６８
７６号に開示されているように、光検知素子以外の半導
体素子を含む領域上に導電性物質を、絶縁膜を介して設
ける方法がある。この方法によって、不必要な電子−正
孔対によるリーク電流等の問題を解決することができる
が、新たに次のような重大な欠点が生ずる。すなわち、
導電性物質を半導体素子を含む広い領域上に形成すると
、導電性物質を通して半導体素子間に短絡事故が起こる
可能性が発生することである。この短絡現象は、導電性
物質と半導体素子との層間絶縁を果す絶縁膜として用い
る二酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機膜もしくは
ポリイミドなどの有機膜が、いずれも耐クラツク性が低
く、またピンホールが発生しやすい等の欠陥をもってい
ることに起因している。従って、これらの膜上の広範囲
に導電性物質を形成すると、導電性物質と半導体素子に
関係する配線間が導通し、広範囲の半導体素子間に短絡
事故が生ずる確率がかなり高く、装置の製造歩留りを着
るしく低下させるという問題が起る。
７６号に開示されているように、光検知素子以外の半導
体素子を含む領域上に導電性物質を、絶縁膜を介して設
ける方法がある。この方法によって、不必要な電子−正
孔対によるリーク電流等の問題を解決することができる
が、新たに次のような重大な欠点が生ずる。すなわち、
導電性物質を半導体素子を含む広い領域上に形成すると
、導電性物質を通して半導体素子間に短絡事故が起こる
可能性が発生することである。この短絡現象は、導電性
物質と半導体素子との層間絶縁を果す絶縁膜として用い
る二酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機膜もしくは
ポリイミドなどの有機膜が、いずれも耐クラツク性が低
く、またピンホールが発生しやすい等の欠陥をもってい
ることに起因している。従って、これらの膜上の広範囲
に導電性物質を形成すると、導電性物質と半導体素子に
関係する配線間が導通し、広範囲の半導体素子間に短絡
事故が生ずる確率がかなり高く、装置の製造歩留りを着
るしく低下させるという問題が起る。
本発明は、上述の問題点を除去するためになされたもの
であり、光検知素子を含む半導体集積回路を光による雑
音から保護し、その特性を充分に発揮することができる
半導体集積回路装置を提供子ることを目的とする。
であり、光検知素子を含む半導体集積回路を光による雑
音から保護し、その特性を充分に発揮することができる
半導体集積回路装置を提供子ることを目的とする。
本発明は、信号処理回路部を遮光すること番こより光検
知素子を含む半導体集積回路を光による雑音から保護す
るために、通常の製造方法で作り込んだ半導体集積回路
上に絶縁膜を二層に被着した後、光検知素子以外の部分
をゲルマニウムを主成分とする薄膜にて榎い、光が光検
知素子以外の部分に入射しないようにしたものである。
知素子を含む半導体集積回路を光による雑音から保護す
るために、通常の製造方法で作り込んだ半導体集積回路
上に絶縁膜を二層に被着した後、光検知素子以外の部分
をゲルマニウムを主成分とする薄膜にて榎い、光が光検
知素子以外の部分に入射しないようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例を説明するための光信号処理
用半導体集積回路の要部構造断面図であり、光検知部以
外の領域に光入射防止膜を設けた例である。第１図にお
いて２，３および４はそれぞれＮ型シリコン基板１の表
面に形成されたＰＮ接合フォトダイオード、 ５ｉｏｓ
トランジスタ、キャパシタであり、９はσ中酸化ｗＸ
Ｔ上のプラズマ窒化膜８に被着され光信号処理部を覆う
光入射防止膜である。５は熱酸化膜、６はアルミニウム
配線である。上記光入射防止膜９の製作法の１例を以下
に記す。まず光検知素子２の形成および回路配線６の被
着を完了した後、光検知部はＣＶＩ）酸化膜７のみで保
護し、信号処理回路部はこのＣＶｌ）酸化膜７とプラズ
マ鴛化膜Ｂとの二層で保護するようにそれぞれ被着する
。光検知部をＣＶＤ酸化腺７のみの保護にとどめたのは
、量化膜８の屈折率が２）．０と大きく、屈折率１．４
５の酸化膜７との界面での全反射による光の損失を押え
るためである。
用半導体集積回路の要部構造断面図であり、光検知部以
外の領域に光入射防止膜を設けた例である。第１図にお
いて２，３および４はそれぞれＮ型シリコン基板１の表
面に形成されたＰＮ接合フォトダイオード、 ５ｉｏｓ
トランジスタ、キャパシタであり、９はσ中酸化ｗＸ
Ｔ上のプラズマ窒化膜８に被着され光信号処理部を覆う
光入射防止膜である。５は熱酸化膜、６はアルミニウム
配線である。上記光入射防止膜９の製作法の１例を以下
に記す。まず光検知素子２の形成および回路配線６の被
着を完了した後、光検知部はＣＶＩ）酸化膜７のみで保
護し、信号処理回路部はこのＣＶｌ）酸化膜７とプラズ
マ鴛化膜Ｂとの二層で保護するようにそれぞれ被着する
。光検知部をＣＶＤ酸化腺７のみの保護にとどめたのは
、量化膜８の屈折率が２）．０と大きく、屈折率１．４
５の酸化膜７との界面での全反射による光の損失を押え
るためである。
次にプラズマ窒化膜８の上に光入射防止膜９を被着する
が、その際下層のアルミニウム配線６に損傷を与えない
ためには、５００℃以下の低温プロセスが必要である。
が、その際下層のアルミニウム配線６に損傷を与えない
ためには、５００℃以下の低温プロセスが必要である。
本発明では上記光入射防止膜９としてゲルマニウムを主
成分とする薄膜を用いるが、以下のプロセスにより充分
低温にて形成することができる。、窒化膜８の被着を終
了した基板をチャンバーの中で平行平板電極間の温度２
３０℃のステージ上に設置し、チャンバー内を０．５Ｔ
ｏｒｒ の圧力番こ保ちながら水素ベースの２５％ゲ
ルマン（ＧｅＨ，）ガスを２０ｍｔ／ｍｉｎ （ｙ）流
量テチャンバー内に供給する。この状態で電極間に周波
数１３．５６ＭＨｚ 、電圧１００Ｖ （７）高周波
電力を印加−ｐ すると、アモルファスゲルマニウムが１８０ Ａ／ｍｉ
ｎの割合でこの基板の上面に堆積する。従って１時間で
１μｍの膜厚が得られる。その後光検知部にのみ窓の開
いたレジストパターンをマスクとして、プラズマエツチ
ングにより光検知部上のゲルマニラム膜を除去し、光入
射防止膜９を形成する。
成分とする薄膜を用いるが、以下のプロセスにより充分
低温にて形成することができる。、窒化膜８の被着を終
了した基板をチャンバーの中で平行平板電極間の温度２
３０℃のステージ上に設置し、チャンバー内を０．５Ｔ
ｏｒｒ の圧力番こ保ちながら水素ベースの２５％ゲ
ルマン（ＧｅＨ，）ガスを２０ｍｔ／ｍｉｎ （ｙ）流
量テチャンバー内に供給する。この状態で電極間に周波
数１３．５６ＭＨｚ 、電圧１００Ｖ （７）高周波
電力を印加−ｐ すると、アモルファスゲルマニウムが１８０ Ａ／ｍｉ
ｎの割合でこの基板の上面に堆積する。従って１時間で
１μｍの膜厚が得られる。その後光検知部にのみ窓の開
いたレジストパターンをマスクとして、プラズマエツチ
ングにより光検知部上のゲルマニラム膜を除去し、光入
射防止膜９を形成する。
第２図は上述の方法で堆積したアモルファスゲルマニウ
ムの光吸収スペクトルを表わす線図である。第２図から
れかるように、光入射防止膜９はｉｉｏｏｎｍより短波
長側でｌＸｌ０ ｃｍ 以上の吸収係数を示すので、
シリコンの吸収端より短波長側の光はほとんど遮えぎら
れてしまい信号処理回路部には、実質的に光は入射しな
いことになる。しかも光入射防止膜９は集積回路上に密
着して設けられるため、反射２回折等による迷光もなく
、光検知素子以外の部分に光が入射することを確実に避
けることができる。
ムの光吸収スペクトルを表わす線図である。第２図から
れかるように、光入射防止膜９はｉｉｏｏｎｍより短波
長側でｌＸｌ０ ｃｍ 以上の吸収係数を示すので、
シリコンの吸収端より短波長側の光はほとんど遮えぎら
れてしまい信号処理回路部には、実質的に光は入射しな
いことになる。しかも光入射防止膜９は集積回路上に密
着して設けられるため、反射２回折等による迷光もなく
、光検知素子以外の部分に光が入射することを確実に避
けることができる。
なお本実施例では光入射防止膜９としてアモルファスゲ
ルマニウムを用いたが、光入射防止膜９は他の方法によ
りゲルマニウムを主成分とした結晶質としても同様の効
果が得られることは明らかである。
ルマニウムを用いたが、光入射防止膜９は他の方法によ
りゲルマニウムを主成分とした結晶質としても同様の効
果が得られることは明らかである。
なお、上記実施例では、光検知素子を含んだ半導体集積
回路を対象に説明したが、もちろん本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、他の種々の集積回路に利用することがで
きる。たとえば光により消去可能な半導体メモリにおい
て、そのアドレス部は本発明の方法で光を遮蔽するなど
である。
回路を対象に説明したが、もちろん本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、他の種々の集積回路に利用することがで
きる。たとえば光により消去可能な半導体メモリにおい
て、そのアドレス部は本発明の方法で光を遮蔽するなど
である。
本発明によれば、光検知素子を含む半導体集積回路にお
ける信号処理回路部直上に、ゲルマニウムを主成分とす
る光入射防止膜を設けたこと番こより、信号処理回路部
の動作を妨害することのない光検知素子を含む半導体集
積回路を実用に供することが可能となった。
ける信号処理回路部直上に、ゲルマニウムを主成分とす
る光入射防止膜を設けたこと番こより、信号処理回路部
の動作を妨害することのない光検知素子を含む半導体集
積回路を実用に供することが可能となった。
しかも、不発明によれば、光入射防止膜として半絶縁性
の半尋体膜を用い、さらに光入射防止膜と信号処理回路
部との間゛の層間絶縁を二層の絶縁膜を用いて形成した
ために絶縁性が一層高められ広範凹の半導体素子間の光
入射防止膜を通しての短絡事故を防止することが可能と
なり、この半導体集積回路装置の製造歩留を大幅に向上
することができるようになった。
の半尋体膜を用い、さらに光入射防止膜と信号処理回路
部との間゛の層間絶縁を二層の絶縁膜を用いて形成した
ために絶縁性が一層高められ広範凹の半導体素子間の光
入射防止膜を通しての短絡事故を防止することが可能と
なり、この半導体集積回路装置の製造歩留を大幅に向上
することができるようになった。
第１図は本発明の一実施例の光信号処理用半導体集積回
路の要部構造断面図、第２図はアモルファスゲルマニウ
ム膜の光吸収スペクトルを表わす線図である。 ｌ・・・Ｎ型シリコン基板、２・・・ＰＮ接合フォトダ
イオード、３・・−ＭＯＳトランジスタ、４・・・キャ
パシタ、５・・・熱酸化膜、６・・・アルミニウム配線
、７・・・ＣＶＤ酸化膜、８・・・ＣＶＤ窒化膜、９・
・・光入射防止膜。
路の要部構造断面図、第２図はアモルファスゲルマニウ
ム膜の光吸収スペクトルを表わす線図である。 ｌ・・・Ｎ型シリコン基板、２・・・ＰＮ接合フォトダ
イオード、３・・−ＭＯＳトランジスタ、４・・・キャ
パシタ、５・・・熱酸化膜、６・・・アルミニウム配線
、７・・・ＣＶＤ酸化膜、８・・・ＣＶＤ窒化膜、９・
・・光入射防止膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）同一基板上に製作した多数の半導体素子の一部が光
感応素子である半導体集積回路装置において、上記光感
応素子以外の半導体素子を含む領域上に絶縁膜を介して
ゲルマニウムを主成分とする薄膜からなる光入射防止膜
を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ゲルマ
ニウムを主成分とする薄膜としてアモルファス水素化ゲ
ルマニウムを用いたことを特徴とする半導体集積回路装
置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
いて、絶縁膜を光感応素子上は二酸化シリコンを主成分
とする膜とし、光感応素子以外の領域は下層が二酸化シ
リコンを主成分とする膜、上層が窒化シリコン膜からな
る二層膜としたことを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114796A JPS61272967A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114796A JPS61272967A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272967A true JPS61272967A (ja) | 1986-12-03 |
Family
ID=14646901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60114796A Pending JPS61272967A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144395A (en) * | 1988-07-04 | 1992-09-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optically driven semiconductor device |
| WO2006098164A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | 撮像装置及び電子機器 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP60114796A patent/JPS61272967A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144395A (en) * | 1988-07-04 | 1992-09-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optically driven semiconductor device |
| WO2006098164A1 (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Konica Minolta Opto, Inc. | 撮像装置及び電子機器 |
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