JPS6214478A - Photo-sensor - Google Patents
Photo-sensorInfo
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- JPS6214478A JPS6214478A JP60152422A JP15242285A JPS6214478A JP S6214478 A JPS6214478 A JP S6214478A JP 60152422 A JP60152422 A JP 60152422A JP 15242285 A JP15242285 A JP 15242285A JP S6214478 A JPS6214478 A JP S6214478A
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- Japan
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- layer
- type
- grooves
- impurity semiconductor
- junction
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- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、° 嬌≦明の5羊鼻田
rJ事え叩〔産業上の利用分野〕
本発明はフォトセンサに係り、特に高密度、高感度なフ
ォトセンサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a photosensor, and particularly to a high-density, high-sensitivity photosensor.
従来、フォトセンサとしては、フォトダイオード、フォ
トトランゾスタ、アバランシェ・フォトダイオード等が
ある。この中でアバランシェ・フォトダイオードは半導
体中でのキャリヤの衝突電離による電子増倍現象を利用
したものであるが、高電圧を印加する関係からダイオー
ドに部分的に電界集中が生じると、その部分で降伏が起
こり、センシングが不可能となる。その為にメサ型にし
たり、ガードリングを設けて形状による電界集中を防い
でいる。第1図はガードリングを有するアバランシェ・
フォトダイオードの断面図で1は電極、2はガードリン
グ、3はダイオードのp十層である。Conventionally, photosensors include photodiodes, phototransosters, avalanche photodiodes, and the like. Among these, avalanche photodiodes utilize the electron multiplication phenomenon caused by collision ionization of carriers in a semiconductor, but when a high voltage is applied to the diode, electric field concentration occurs locally in that area. Surrender occurs and sensing becomes impossible. For this reason, we use a mesa shape or provide a guard ring to prevent electric field concentration due to the shape. Figure 1 shows an avalanche model with a guard ring.
In the cross-sectional view of the photodiode, 1 is an electrode, 2 is a guard ring, and 3 is a p-layer of the diode.
上記、従来のフォトセンサは高電圧を印加する場合は、
メサ凰またはガードリング等の電界集中防止構造が必要
であり、工程が増え小型化が困難で、又フォトセンサと
半導体回路を1チツプで構成できず、集積化が困難であ
つた。When applying a high voltage to the conventional photosensor mentioned above,
A structure to prevent electric field concentration, such as a mesa hood or a guard ring, is required, which increases the number of steps and makes miniaturization difficult.Also, the photosensor and semiconductor circuit cannot be configured on one chip, making integration difficult.
上記の問題点は不純物半導体層と、該不純物半導体層に
設けられた反対導電型の不純物半導体領域とを有するフ
ォトセンサにおいて、前記不純物半導体層と前記不純物
半導体領域との接合面が平面であり、かつ、該接合面が
前記不純物半導体層に形成される溝の側面と接している
事を特徴とする本発明のフォトセンサによって達成され
る。The above problem is that in a photosensor having an impurity semiconductor layer and an impurity semiconductor region of an opposite conductivity type provided in the impurity semiconductor layer, the bonding surface between the impurity semiconductor layer and the impurity semiconductor region is a plane; This is achieved by the photosensor of the present invention, wherein the bonding surface is in contact with the side surface of the groove formed in the impurity semiconductor layer.
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明のフォトセンサの1実施例を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the photosensor of the present invention.
第2図及び第3図は上記実施例の製造工程を示す断面図
である。FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the above embodiment.
まず第1図〜第3図を用いて実施例の製造工程について
説明する。First, the manufacturing process of the embodiment will be explained using FIGS. 1 to 3.
第2図において、p型半導体基板5にp十埋込層9及び
n十哩込層10を形成した後n型エピタキシャル層6を
成長させる。その後リアクティブ・イオン・エツチング
等の異方性のエツチング手段を用いて選択的にn型エピ
タキシャル・層6をエツチングし、溝7及び溝8を形成
する。この時のエツチングマスクとしては酸化膜や窒化
膜が用いられる。図中A部はアバランシェ7オトダイオ
ード部、B部はバイポーラ・トランジスタ部を示す。溝
7及び溝8はエピタキシャル層6に湧き上がったp+埋
込層9に十分達する深さとする。In FIG. 2, after forming a p-type buried layer 9 and an n-type buried layer 10 on a p-type semiconductor substrate 5, an n-type epitaxial layer 6 is grown. Thereafter, the n-type epitaxial layer 6 is selectively etched using an anisotropic etching means such as reactive ion etching to form grooves 7 and 8. An oxide film or a nitride film is used as an etching mask at this time. In the figure, part A shows an avalanche 7 otodiode part, and part B shows a bipolar transistor part. Grooves 7 and 8 are made deep enough to reach the p+ buried layer 9 that has risen up in the epitaxial layer 6.
次に第3図に示すように、溝7及び溝8の側面に酸化工
程により酸化膜を形成する。そしてポリシリコン等で溝
7及び溝8を埋める。それから酸化膜11を設はホトレ
ノスト工程でn型エピタキシャル層6上の所定の領域を
開孔する。この開孔部にp型不純物、例えばゾロンを拡
散し、アバランシェ7オトダイオードのPN接合のp十
型拡散層12及びパイ/−2トランジスタのペース・コ
レクタ接合のp十型拡散層13を形成する。Next, as shown in FIG. 3, an oxide film is formed on the side surfaces of the grooves 7 and 8 by an oxidation process. Grooves 7 and 8 are then filled with polysilicon or the like. Then, an oxide film 11 is formed and holes are opened in a predetermined region on the n-type epitaxial layer 6 using a photorenoist process. A p-type impurity, such as zolon, is diffused into this opening to form a p-type diffusion layer 12 of the PN junction of the avalanche 7 photodiode and a p-type diffusion layer 13 of the pace-collector junction of the pi/-2 transistor. .
それから第1図に示すようにアバランシェフォトダイオ
ードのn十部17とエミッタのn十部18及びコレクタ
のn中部19を同時に形成した後配線を行う。20及び
21はアバランシェ・フォトダイオードの電極である。Then, as shown in FIG. 1, the n+ part 17 of the avalanche photodiode, the n+ part 18 of the emitter, and the n+ part 19 of the collector are formed at the same time, and then wiring is performed. 20 and 21 are electrodes of avalanche photodiodes.
第1図に示すように、アバランシェ・フォトダイオード
のPN接合面は溝7の側面に達し、従来の如く曲率を有
する部分がない・従って局所的な電界集中を防ぐ事がで
き、安定した光検出特性を有する事となる。又溝7及び
溝8はアバランシェ・フォトダイオード及びバイポーラ
・トランジスタのアイソレージ、ン(素子分離)として
も作用する。As shown in Fig. 1, the PN junction surface of the avalanche photodiode reaches the side surface of the groove 7, and there is no curved part as in the conventional case. Therefore, local electric field concentration can be prevented and stable optical detection can be achieved. It will have characteristics. Grooves 7 and 8 also act as isolation for avalanche photodiodes and bipolar transistors.
上記実施例のフォトセンサの溝7及び溝8を形成する工
程で、特開昭59−2362で開示されているような溝
の側面をキヤ・童シタとして用いる事で同一面積で、容
量の大きいキヤ・ぐシタを組み込む事が可能となる。又
特公昭49−28790に開示したような溝型MO8)
/Fンノスタを同時に形成する事も可能である。In the step of forming the grooves 7 and 8 of the photosensor of the above embodiment, the side surfaces of the grooves are used as a carrier and a child-shield as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-2362, thereby achieving a large capacity with the same area. It becomes possible to incorporate Kiya Gushita. Also, groove type MO8 as disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-28790)
It is also possible to form the /F nnostar at the same time.
以上、詳細に説明したように本発明のフォトセンサによ
れば、半導体接合面が平面で、特定の箇所に電界集中を
起さず、微少光であっても安定した出力が得られ、また
特別な電界集中防止構造が不要であるため、工数が減り
、小型化する事ができる。さらに、設けられた溝を素子
分離やキャi4シタとして用いる事ができ、かつフォト
センサと半導体回路を1チツプで構成する事ができるの
で集積回路を構成する事ができる。As described in detail above, according to the photosensor of the present invention, the semiconductor junction surface is flat, electric field concentration does not occur in a specific location, stable output can be obtained even in the presence of minute light, and special Since there is no need for a structure to prevent electric field concentration, the number of man-hours can be reduced and the device can be made smaller. Furthermore, the provided groove can be used for element isolation or as a capacitor, and since the photosensor and the semiconductor circuit can be constructed on one chip, an integrated circuit can be constructed.
第1図は本発明のフォトセンサの1実施例を示す断面図
である。
第2図及び第3図は上記実施例の製造工程を示す断面図
である。
第4図は従来のフォトセンサの断面図である。
5・・・p型半導体基板、6・・・n型エピタキシャル
層、7,8・・・溝、9・・・p中型埋込層、10・・
・n十型埋込層、12,13.・”p型拡散層。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the photosensor of the present invention. FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the above embodiment. FIG. 4 is a sectional view of a conventional photosensor. 5... P type semiconductor substrate, 6... N type epitaxial layer, 7, 8... Groove, 9... P medium buried layer, 10...
- n-type buried layer, 12, 13.・"p-type diffusion layer.
Claims (1)
導電型の不純物半導体領域とを有するフォトセンサにお
いて、前記不純物半導体層と前記不純物半導体領域との
接合面が平面であり、かつ該接合面が前記不純物半導体
層に形成される溝の側面と接している事を特徴とするフ
ォトセンサ。In a photosensor having an impurity semiconductor layer and an impurity semiconductor region of an opposite conductivity type provided in the impurity semiconductor layer, a bonding surface between the impurity semiconductor layer and the impurity semiconductor region is a plane, and the bonding surface is A photosensor characterized in that the photo sensor is in contact with a side surface of a groove formed in the impurity semiconductor layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60152422A JPS6214478A (en) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Photo-sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60152422A JPS6214478A (en) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Photo-sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6214478A true JPS6214478A (en) | 1987-01-23 |
Family
ID=15540166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60152422A Pending JPS6214478A (en) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Photo-sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6214478A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4926231A (en) * | 1988-08-05 | 1990-05-15 | Motorola Inc. | Integrated pin photo-detector |
US5268309A (en) * | 1984-09-01 | 1993-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a photosensor |
JPH09232556A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device |
JPH10284711A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Hamamatsu Photonics Kk | Light-receiving semiconductor device with built-in bicmos |
JP2006502566A (en) * | 2002-09-05 | 2006-01-19 | インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト | Method of manufacturing an integrated pin diode and related circuit structure |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60152422A patent/JPS6214478A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5268309A (en) * | 1984-09-01 | 1993-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a photosensor |
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JPH10284711A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Hamamatsu Photonics Kk | Light-receiving semiconductor device with built-in bicmos |
JP2006502566A (en) * | 2002-09-05 | 2006-01-19 | インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト | Method of manufacturing an integrated pin diode and related circuit structure |
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