JPS6211265A - 赤外線固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
赤外線固体撮像素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6211265A JPS6211265A JP60149241A JP14924185A JPS6211265A JP S6211265 A JPS6211265 A JP S6211265A JP 60149241 A JP60149241 A JP 60149241A JP 14924185 A JP14924185 A JP 14924185A JP S6211265 A JPS6211265 A JP S6211265A
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- infrared
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- image pickup
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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、赤外線固体搬像素子の製造方法に係り、特
にシリコン固体撮像素子と赤外線感応半導体デバイスと
を結合したハイブリッド型赤外線固体撮像素子の裂取方
法に関する。
にシリコン固体撮像素子と赤外線感応半導体デバイスと
を結合したハイブリッド型赤外線固体撮像素子の裂取方
法に関する。
赤外線固体撮像素子は、産業用をはじめとしてリモート
センシングや医学分野で多くの需要があり、各種方式の
ものが研究開発されている。赤外用固体＠機素子として
は、ＩｎＳｂやＨｇＣｄＴｅ等の禁制帯幅が小ざい化合
物半導体利用したモノリシック型が理想的であるとされ
ている。しかし、現実問題として、上記のような化合物
半導体のプロセス技術は未熟な段階にあり、信号転送部
や信号増幅部を形成することは相当な困難が伴う。一般
的な解決方法として、赤外線検出部は化合物半導体を使
用し、信号処理部はシリコンＣＯＤを用いるハイブリッ
ド方式が現在広く行なわれている。一般的製造方法の概
略を第３図（２）〜ゆに示す。この図では一例として、
化合物半導体Ｈ（］ＣｄＴｅを用いた場合を説明する。
センシングや医学分野で多くの需要があり、各種方式の
ものが研究開発されている。赤外用固体＠機素子として
は、ＩｎＳｂやＨｇＣｄＴｅ等の禁制帯幅が小ざい化合
物半導体利用したモノリシック型が理想的であるとされ
ている。しかし、現実問題として、上記のような化合物
半導体のプロセス技術は未熟な段階にあり、信号転送部
や信号増幅部を形成することは相当な困難が伴う。一般
的な解決方法として、赤外線検出部は化合物半導体を使
用し、信号処理部はシリコンＣＯＤを用いるハイブリッ
ド方式が現在広く行なわれている。一般的製造方法の概
略を第３図（２）〜ゆに示す。この図では一例として、
化合物半導体Ｈ（］ＣｄＴｅを用いた場合を説明する。
まず■の如く、ＣｄＴｅ基板８上に）１８Ｅ （Ｍｏｌ
ｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ ＥｐｉｔａＸｙ）ｉるいは）
ＩＯＣＶ［）（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でｐ
−ＨＣｌＣｄＴｅ層９を結晶成長させる。次に（ハ）
に示すようニｎ −ＨｑＣｄＴｅ領ｉ＊１０１ｎのイオ
ン注入で形成する。一方、シリコンＣＯＤに関しては、
（Ｃ）にあるようにｎ型シリコン領域１２の上にＩｎ金
属柱１３を立てる。図中１１はｐ型シリコンＣＯＤ基板
、１４は酸化膜である。次に、旬に示す如く、ＨＣｌＣ
ｄＴｅデバイスとシリコンＣＯＤを精度よく接合する。
ｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ ＥｐｉｔａＸｙ）ｉるいは）
ＩＯＣＶ［）（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でｐ
−ＨＣｌＣｄＴｅ層９を結晶成長させる。次に（ハ）
に示すようニｎ −ＨｑＣｄＴｅ領ｉ＊１０１ｎのイオ
ン注入で形成する。一方、シリコンＣＯＤに関しては、
（Ｃ）にあるようにｎ型シリコン領域１２の上にＩｎ金
属柱１３を立てる。図中１１はｐ型シリコンＣＯＤ基板
、１４は酸化膜である。次に、旬に示す如く、ＨＣｌＣ
ｄＴｅデバイスとシリコンＣＯＤを精度よく接合する。
この際に、ｎ −ＨｇＣｄＴｅ領域とｎ−３ｉ領域がＩ
ｎ金属柱１３で一対一の電気的結合状態になるようにす
る必要がある。赤外線はＣｄ Ｔｅ基板８の側から照射
し、ＨｇＣｄＴｅのＰＮ接合から発生する信号電流をＩ
ｎ金属柱１３からシリコンＣＯＤへ注入して、画像が構
成されていく。
ｎ金属柱１３で一対一の電気的結合状態になるようにす
る必要がある。赤外線はＣｄ Ｔｅ基板８の側から照射
し、ＨｇＣｄＴｅのＰＮ接合から発生する信号電流をＩ
ｎ金属柱１３からシリコンＣＯＤへ注入して、画像が構
成されていく。
上記で説明したハイブリッド型赤外線固体撮像素子の製
造方法は、ＨｇＣｄＴｅデバイスとシリコンＣＯＤとを
高精度な接合技術で結合させる必要がある。これは製造
工程の複雑化や良品率低下の原因となると同時に、撮像
素子の多画素化を困難にしている。
造方法は、ＨｇＣｄＴｅデバイスとシリコンＣＯＤとを
高精度な接合技術で結合させる必要がある。これは製造
工程の複雑化や良品率低下の原因となると同時に、撮像
素子の多画素化を困難にしている。
（発明の目的〕
この発明は上述した従来の製造方法の欠点を改良したも
ので、高精度な接合技術が不要であり、かつ素子の多画
素化が容易な赤外線固体搬像素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。
ので、高精度な接合技術が不要であり、かつ素子の多画
素化が容易な赤外線固体搬像素子の製造方法を提供する
ことを目的とする。
本発明はシリコン固体撮像素子の信号電荷注入領域に金
属支柱を立てたものと、赤外線感応半導体基板とを密着
結合し、次に雰囲気温度を上昇させて金属支柱に含まれ
ている成分を不純物元素として赤外線感応半導体基板中
へ拡散することを特徴とする。この工程によってＰＮ接
合あるいはショットキー接合が形成され、ハイブリッド
型赤外線固体撮像素子が得られる。
属支柱を立てたものと、赤外線感応半導体基板とを密着
結合し、次に雰囲気温度を上昇させて金属支柱に含まれ
ている成分を不純物元素として赤外線感応半導体基板中
へ拡散することを特徴とする。この工程によってＰＮ接
合あるいはショットキー接合が形成され、ハイブリッド
型赤外線固体撮像素子が得られる。
本発明により初めて得られる効果は次の点である。
ω 高精度位置合せ接合装置が不要で、製造工程の簡素
化、良品率の向上が達成される。
化、良品率の向上が達成される。
■ 画素数が増加しても、製造工程に要求される位置合
せ精度が不変であるため、多画素化が容易である。
せ精度が不変であるため、多画素化が容易である。
本発明の実施例を第１図（２）乃至旬を用いて説明する
。まず（２）図の如くｐ型シリコンＣＯＤ基板１にある
ｎ型シリコン領域２上に蒸着法あるいはメッキ法でＩｎ
金属柱４を立てる。次に、０に示すようにＣｄＴｅ基板
５上にｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６を結晶成長したものを、（
Ｃ）の如くシリコンＣＯＤと密着接合する。この際に高
精度な位置合せは不要で泌る。この状態のままＮ２雰囲
気中で約１５０℃に昇温すると、切に示す如＜Ｉｎがｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層へ拡散し、ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域７が
形成される。雰囲気温度や拡散時間は、要求されるＰＮ
接合面積に応じて変化させることが可能である。第１図
ゆは従来例の第３図１と同一のデバイス構造をもち、ハ
イブリッド型の赤外線固体Ｗ＆像素子が形成されている
ことが理解される。
。まず（２）図の如くｐ型シリコンＣＯＤ基板１にある
ｎ型シリコン領域２上に蒸着法あるいはメッキ法でＩｎ
金属柱４を立てる。次に、０に示すようにＣｄＴｅ基板
５上にｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６を結晶成長したものを、（
Ｃ）の如くシリコンＣＯＤと密着接合する。この際に高
精度な位置合せは不要で泌る。この状態のままＮ２雰囲
気中で約１５０℃に昇温すると、切に示す如＜Ｉｎがｐ
型ＨｇＣｄＴｅ層へ拡散し、ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域７が
形成される。雰囲気温度や拡散時間は、要求されるＰＮ
接合面積に応じて変化させることが可能である。第１図
ゆは従来例の第３図１と同一のデバイス構造をもち、ハ
イブリッド型の赤外線固体Ｗ＆像素子が形成されている
ことが理解される。
（発明の他の実施例）
■ 第２図■に示すように、デバイスの接合に用いる金
属柱を多層構造とすることも可能である。
属柱を多層構造とすることも可能である。
この図は、三種類の金属を使用した場合で、１７はＨｇ
ＣｄＴｅ層への拡散元素を含む金属（Ｉｎ） 、１５は
シリコンとの密着性のよい金属ＣＭ＞ 、１６はバッフ
ァの役割をする金属（Ｃｕ）である。
ＣｄＴｅ層への拡散元素を含む金属（Ｉｎ） 、１５は
シリコンとの密着性のよい金属ＣＭ＞ 、１６はバッフ
ァの役割をする金属（Ｃｕ）である。
■ 第２図０に示すように、ＣｄＴｅ基板５上に結晶成
長させたｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６上に、ざらにＣｄＴｅ膜
１８を成長させる方法もある。ＣｄＴｅ膜の役割として
は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６を保護すると同時に、熱拡散
プロセス中にＨＯがＨｇＣｄＴｅ結晶から扱は出すもの
を防ぐことがあげられる。
長させたｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６上に、ざらにＣｄＴｅ膜
１８を成長させる方法もある。ＣｄＴｅ膜の役割として
は、ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層６を保護すると同時に、熱拡散
プロセス中にＨＯがＨｇＣｄＴｅ結晶から扱は出すもの
を防ぐことがあげられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明するための工程断面図
、第２図は本発明の他の実施例を説明するための断面図
、第３図は従来例を説明するための工程断面図である。 １：ｐ型シリコンＣＯＤ基板、 ２：ｎ型シリコン領域、３二酸化膜、 ４：Ｉｎ金属柱、 ５ ： ＣｄＴｅ基板、６：
ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層、 ７：ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域
。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第 １ 図 第 ２ 図
、第２図は本発明の他の実施例を説明するための断面図
、第３図は従来例を説明するための工程断面図である。 １：ｐ型シリコンＣＯＤ基板、 ２：ｎ型シリコン領域、３二酸化膜、 ４：Ｉｎ金属柱、 ５ ： ＣｄＴｅ基板、６：
ｐ型ＨｇＣｄＴｅ層、 ７：ｎ型ＨｇＣｄＴｅ領域
。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- シリコン固体撮像素子と赤外線感応半導体デバイスを重
ね合せて構成するハイブリッド型赤外線固体撮像素子を
製造するに際し、赤外線感応半導体基板とシリコン固体
撮像素子とを金属支柱で結合させた後に、雰囲気温度を
上昇させて、金属支柱に含まれている成分を不純物元素
として赤外線感応半導体基板中へ拡散させることにより
、ＰＮ接合あるいはショットキー接合を形成する工程を
具備したことを特徴とする赤外線固体撮像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149241A JPS6211265A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 赤外線固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149241A JPS6211265A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 赤外線固体撮像素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211265A true JPS6211265A (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=15470964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60149241A Pending JPS6211265A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 赤外線固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999031471A1 (fr) * | 1997-12-18 | 1999-06-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a semi-conducteur de prise d'image infrarouge |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP60149241A patent/JPS6211265A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999031471A1 (fr) * | 1997-12-18 | 1999-06-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a semi-conducteur de prise d'image infrarouge |
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