JPS6244825B2 - - Google Patents
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- JPS6244825B2 JPS6244825B2 JP56030435A JP3043581A JPS6244825B2 JP S6244825 B2 JPS6244825 B2 JP S6244825B2 JP 56030435 A JP56030435 A JP 56030435A JP 3043581 A JP3043581 A JP 3043581A JP S6244825 B2 JPS6244825 B2 JP S6244825B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は放射光固体検出器とその製造法に関す
るものである。より詳細にいえば、本発明は改良
された白金・硫化カドミウム・シヨツトキ障壁光
電池検出器に関するものである。
るものである。より詳細にいえば、本発明は改良
された白金・硫化カドミウム・シヨツトキ障壁光
電池検出器に関するものである。
（従来技術及び問題点）
放射光探知ミサイルのための光学誘導システム
におけるような高度技術光学システムにおいて、
高い量子効率、短い応答時間の放射光固体検出器
に対する要求がある。これらのシステムにおい
て、このような検出器は紫外（UV）光線近くで
高い応答性をもたなければならないが、可視スペ
クトル内の光線を事実上感じてはならない。
におけるような高度技術光学システムにおいて、
高い量子効率、短い応答時間の放射光固体検出器
に対する要求がある。これらのシステムにおい
て、このような検出器は紫外（UV）光線近くで
高い応答性をもたなければならないが、可視スペ
クトル内の光線を事実上感じてはならない。
シリコン・ホトダイオードが、このような応用
に対し、提案されてきた。けれども、このような
ホトダイオードは約8000オングストロームまでの
可視スペクトルを感ずる。したがつて、これらは
可視光線を除去するための光学フイルタと一緒に
用いられなければならない。さらに、これらの検
出器・フイルタ組立体は量子効率が比較的低い、
例えば、30％またはそれ以下である。
に対し、提案されてきた。けれども、このような
ホトダイオードは約8000オングストロームまでの
可視スペクトルを感ずる。したがつて、これらは
可視光線を除去するための光学フイルタと一緒に
用いられなければならない。さらに、これらの検
出器・フイルタ組立体は量子効率が比較的低い、
例えば、30％またはそれ以下である。
硫化カドミウムをベースとする放射光固体検出
器が用いられてきた。けれども、硫化カドミウム
検出器の既に知られている特性によれば、これら
は可視領域において主として用いられることを示
しており、そして紫外光線を比較的感じないこと
を示している。紫外領域付近の光線および短波長
の可視光線を感じ、そして赤外光線に対し透明で
ある放射光固体検出器をうることが望ましい。高
量子効率をもちそして比較的小さな光学活性領域
をもつこのような検出器がもし製造可能であるな
らば、このことは特にあてはまり、そしてこれは
高分解能光学装置に利用することができる。良好
な赤外光線（IR）透過特性はこの検出器を赤外
線検出器と関連して用いられることを可能にし、
フイルタのない高分解能光学装置と関連して用い
るのに適した同軸変換器がえられる。
器が用いられてきた。けれども、硫化カドミウム
検出器の既に知られている特性によれば、これら
は可視領域において主として用いられることを示
しており、そして紫外光線を比較的感じないこと
を示している。紫外領域付近の光線および短波長
の可視光線を感じ、そして赤外光線に対し透明で
ある放射光固体検出器をうることが望ましい。高
量子効率をもちそして比較的小さな光学活性領域
をもつこのような検出器がもし製造可能であるな
らば、このことは特にあてはまり、そしてこれは
高分解能光学装置に利用することができる。良好
な赤外光線（IR）透過特性はこの検出器を赤外
線検出器と関連して用いられることを可能にし、
フイルタのない高分解能光学装置と関連して用い
るのに適した同軸変換器がえられる。
最近、硫化カドミウムをベースとするシヨツト
キ障壁ダイオードが放射光線検出器として提案さ
れた。一般的にいえば、シヨツトキ障壁ダイオー
ドは半導体物質と金属接触体との間につくられた
接合ダイオードであつて、通常のPNダイオード
の場合のように、異つた形の半導体物質または異
つた形のキヤリアの間の接合ダイオードではな
い。硫化カドミウム基板の両面に配置されたオー
ム接触体および障壁接触体を有する白金・硫化カ
ドミウム・シヨツトキ障壁光電池検出器が先行技
術において明らかにされている。この先行技術に
おける検出器は、良好な赤外光線透過特性をも
ち、紫外光線スペクトルにおいて高い量子効率を
示している。
キ障壁ダイオードが放射光線検出器として提案さ
れた。一般的にいえば、シヨツトキ障壁ダイオー
ドは半導体物質と金属接触体との間につくられた
接合ダイオードであつて、通常のPNダイオード
の場合のように、異つた形の半導体物質または異
つた形のキヤリアの間の接合ダイオードではな
い。硫化カドミウム基板の両面に配置されたオー
ム接触体および障壁接触体を有する白金・硫化カ
ドミウム・シヨツトキ障壁光電池検出器が先行技
術において明らかにされている。この先行技術に
おける検出器は、良好な赤外光線透過特性をも
ち、紫外光線スペクトルにおいて高い量子効率を
示している。
（発明の目的と要約）
本発明による改良された検出器は、先行技術に
よる検出器よりも、製造法と組立法がより簡単で
ある。オーム接触体接続と障壁接触体接続が装置
の対向している面上にあるのではなく、新しい検
出器では２つの接触体が１つの面上にあるように
製造される。ホトレジストでつくられた有機絶縁
体層は硬い無機絶縁体層によつて置き換えられ
た。さらに、銅金属化体およびインジウム金属化
体は金金属化体、チタン金属化体、ニクロム金属
化体および他の金属化体によつて置き換えられ
た。これらの改良により、高速接合法による導線
の取付けが容易になる。この高速接合法は信頼性
のより高いものであり、そしてこの装置に電気的
接触体をつくるのに要する時間と困難さを減ら
す。さらに、装置全体の信頼性は増す。製造工程
において硫化カドミウム基板の表面上に補償層が
できるが、これはこの装置に過大電圧が加えられ
た時にこの装置を保護する。
よる検出器よりも、製造法と組立法がより簡単で
ある。オーム接触体接続と障壁接触体接続が装置
の対向している面上にあるのではなく、新しい検
出器では２つの接触体が１つの面上にあるように
製造される。ホトレジストでつくられた有機絶縁
体層は硬い無機絶縁体層によつて置き換えられ
た。さらに、銅金属化体およびインジウム金属化
体は金金属化体、チタン金属化体、ニクロム金属
化体および他の金属化体によつて置き換えられ
た。これらの改良により、高速接合法による導線
の取付けが容易になる。この高速接合法は信頼性
のより高いものであり、そしてこの装置に電気的
接触体をつくるのに要する時間と困難さを減ら
す。さらに、装置全体の信頼性は増す。製造工程
において硫化カドミウム基板の表面上に補償層が
できるが、これはこの装置に過大電圧が加えられ
た時にこの装置を保護する。
本発明により、上表面および下表面を有する硫
化カドミウム基板と、前記基板の前記上表面の上
にあり赤外光線に対して事実上不透明である物質
層を備えその中に第１中央窓を有するように輪郭
が定められた赤外線遮蔽構造体と、前記赤外線遮
蔽体を被覆しおよび前記第１中央窓と同じ位置に
あるがそれよりも少し小さい第２中央窓とおよび
副窓すなわち側方の窓とをその中に有する絶縁体
層と、前記第２中央窓の中にありそしてその中に
ある基板部分を完全に被覆しそして十分に薄くて
紫外光線および赤外光線に対して事実上透明であ
るシヨツトキ障壁金属化層と、前記基板の前記上
表面の上にあつて前記第２中央窓を通つて延長さ
れておりおよび前記シヨツトキ障壁金属化層の大
部分を露出したままにしておく障壁接触体を構成
する装置と、前記基板の前記上表面の上にあつて
前記副窓を通つて延長されているオーム接触体を
構成するための装置とを有する紫外光線および赤
外光線を検出するのに適したシヨツトキ障壁光電
池検出器がえられる。
化カドミウム基板と、前記基板の前記上表面の上
にあり赤外光線に対して事実上不透明である物質
層を備えその中に第１中央窓を有するように輪郭
が定められた赤外線遮蔽構造体と、前記赤外線遮
蔽体を被覆しおよび前記第１中央窓と同じ位置に
あるがそれよりも少し小さい第２中央窓とおよび
副窓すなわち側方の窓とをその中に有する絶縁体
層と、前記第２中央窓の中にありそしてその中に
ある基板部分を完全に被覆しそして十分に薄くて
紫外光線および赤外光線に対して事実上透明であ
るシヨツトキ障壁金属化層と、前記基板の前記上
表面の上にあつて前記第２中央窓を通つて延長さ
れておりおよび前記シヨツトキ障壁金属化層の大
部分を露出したままにしておく障壁接触体を構成
する装置と、前記基板の前記上表面の上にあつて
前記副窓を通つて延長されているオーム接触体を
構成するための装置とを有する紫外光線および赤
外光線を検出するのに適したシヨツトキ障壁光電
池検出器がえられる。
本発明の光電池検出器すなわち光検出器を製造
するにあたり、単結晶硫化カドミウムインゴツト
から前記硫化カドミウムの六方晶系結晶のＣ軸に
垂直で事実上互いに平行な上表面と下表面とをも
つたウエーハを切出すスライス工程と、平滑な上
表面および平滑な下表面を有する基板をつくるた
めに前記ウエーハの前記上表面を研磨およびエツ
チングする工程と、前記基板の前記上表面の上に
赤外光線に対し事実上不透明である物質層を備え
その中に第１中央窓を有する赤外線遮蔽構造体を
沈着する工程およびその輪郭を定める工程と、前
記赤外線遮蔽構造体の上に前記第１中央窓と同じ
位置にありそしてそれよりわずかに小さい第２中
央窓とおよび副窓とを有する絶縁体層を沈着する
工程およびその輪郭を定める工程と、前記第２中
央窓の中の前記基板部分を完全に被覆するように
および紫外光線および赤外光線に対し事実上透明
である程度に十分薄いシヨツトキ障壁金属化層を
沈着する工程およびその輪郭を定める工程と、前
記基板の前記表面の上で前記第２中央窓を通して
延長されそして前記シヨツトキ障壁金属化層の大
部分を露出したまゝにしておく障壁接触体とおよ
び前記基板の前記上表面の上で前記副窓を通して
延長されているオーム接触体とを沈着する工程お
よびその輪郭を定める工程との各工程を有する製
造方法を用いる。
するにあたり、単結晶硫化カドミウムインゴツト
から前記硫化カドミウムの六方晶系結晶のＣ軸に
垂直で事実上互いに平行な上表面と下表面とをも
つたウエーハを切出すスライス工程と、平滑な上
表面および平滑な下表面を有する基板をつくるた
めに前記ウエーハの前記上表面を研磨およびエツ
チングする工程と、前記基板の前記上表面の上に
赤外光線に対し事実上不透明である物質層を備え
その中に第１中央窓を有する赤外線遮蔽構造体を
沈着する工程およびその輪郭を定める工程と、前
記赤外線遮蔽構造体の上に前記第１中央窓と同じ
位置にありそしてそれよりわずかに小さい第２中
央窓とおよび副窓とを有する絶縁体層を沈着する
工程およびその輪郭を定める工程と、前記第２中
央窓の中の前記基板部分を完全に被覆するように
および紫外光線および赤外光線に対し事実上透明
である程度に十分薄いシヨツトキ障壁金属化層を
沈着する工程およびその輪郭を定める工程と、前
記基板の前記表面の上で前記第２中央窓を通して
延長されそして前記シヨツトキ障壁金属化層の大
部分を露出したまゝにしておく障壁接触体とおよ
び前記基板の前記上表面の上で前記副窓を通して
延長されているオーム接触体とを沈着する工程お
よびその輪郭を定める工程との各工程を有する製
造方法を用いる。
（実施例）
本発明の１つの実施例を添付図面を参照して説
明する。この実施例において赤外線遮蔽構造体
が、研磨されそして損傷のない硫化カドミウム基
板の上表面の上に、まずつくられる。この赤外線
遮蔽構造体は、２つの薄いチタンの層（厚さ約
300オングストローム）の間にはさまれた、赤外
光線に対して不透明な金の層（厚さ約1500オング
ストローム）で構成されることが望ましい。チタ
ン層は接合剤として動く。赤外線遮蔽構造体は一
般に四角形にその輪郭が定められ、光学的に活性
な領域となる基板の小さな中央部分を露出して残
す。二酸化シリコンの比較的厚い層（約5000オン
グストロームの厚さであることが望ましい）が赤
外線遮蔽構造体を被覆し、それでその上に沈着す
なわち被着される層の短絡を防ぐ。二酸化シリコ
ン絶縁体層の中にエツチングにより２つの窓がつ
くられる。１つの窓は基板の中央の光学的に活性
な領域と一致し、そして他の窓はこの領域の側方
にあつて、そこには後でオーム接触体がつくられ
る。
明する。この実施例において赤外線遮蔽構造体
が、研磨されそして損傷のない硫化カドミウム基
板の上表面の上に、まずつくられる。この赤外線
遮蔽構造体は、２つの薄いチタンの層（厚さ約
300オングストローム）の間にはさまれた、赤外
光線に対して不透明な金の層（厚さ約1500オング
ストローム）で構成されることが望ましい。チタ
ン層は接合剤として動く。赤外線遮蔽構造体は一
般に四角形にその輪郭が定められ、光学的に活性
な領域となる基板の小さな中央部分を露出して残
す。二酸化シリコンの比較的厚い層（約5000オン
グストロームの厚さであることが望ましい）が赤
外線遮蔽構造体を被覆し、それでその上に沈着す
なわち被着される層の短絡を防ぐ。二酸化シリコ
ン絶縁体層の中にエツチングにより２つの窓がつ
くられる。１つの窓は基板の中央の光学的に活性
な領域と一致し、そして他の窓はこの領域の側方
にあつて、そこには後でオーム接触体がつくられ
る。
シヨツトキ障壁金属化層は基板の上に直接に沈
着された白金の非常に薄い層であることが望まし
く、そしてそれは二酸化シリコン層内の中央窓を
完全に被覆している。タングステン、ニクロムま
たは金のような金属でつくられることが望ましい
境界層は白金層の周縁の上にあり、そして障壁接
触体金属化層がシヨツトキ障壁の性質に影響する
のを防止する。
着された白金の非常に薄い層であることが望まし
く、そしてそれは二酸化シリコン層内の中央窓を
完全に被覆している。タングステン、ニクロムま
たは金のような金属でつくられることが望ましい
境界層は白金層の周縁の上にあり、そして障壁接
触体金属化層がシヨツトキ障壁の性質に影響する
のを防止する。
障壁接触体金属化層はチタン粘着（接着）層と
金の層でつくられることが望ましい。金の層の厚
さは電気メツキにより約30000オングストローム
まで増加される。オーム接触体が障壁接触体と同
時につくられる。中央窓と同時に二酸化シリコン
層をエツチングすることによりつくられる第２窓
により、オーム接触体金属化層が赤外線遮蔽構造
体に接触する。赤外線遮蔽構造体は、その下のチ
タン粘着層により、硫化カドミウム基板にオーム
接触をする。金導線が、熱圧着接合またま熱音波
接合により、オーム接触体および障壁接触体の金
部分の上表面に接合される。
金の層でつくられることが望ましい。金の層の厚
さは電気メツキにより約30000オングストローム
まで増加される。オーム接触体が障壁接触体と同
時につくられる。中央窓と同時に二酸化シリコン
層をエツチングすることによりつくられる第２窓
により、オーム接触体金属化層が赤外線遮蔽構造
体に接触する。赤外線遮蔽構造体は、その下のチ
タン粘着層により、硫化カドミウム基板にオーム
接触をする。金導線が、熱圧着接合またま熱音波
接合により、オーム接触体および障壁接触体の金
部分の上表面に接合される。
本発明の第１実施例の構成のいろいろな段階が
第１図乃至第９図、第１０Ａ図および第１０Ｂ図
に示されている。この検出器の全体の構造は第１
０Ｂ図に最もよく示されている。この検出器は四
角形の平板状の硫化カドミウム基板３０を有して
いる。この基板３０はその上に直接に沈着された
小さな四角形の赤外線遮蔽構造体３２を有し、お
よび点線で示された外側周縁を有している。二酸
化シリコンの絶縁体層３４がこの赤外線遮蔽構造
体を覆つている。薄いシヨツトキ障壁金属層３６
が、絶縁された赤外線遮蔽構造体によつて取囲ま
れた中央の光学活性領域内の硫化カドミウム基板
の上に、直接に沈着される。オーム接触体３８お
よび障壁接触体４０は、それぞれ、二酸化シリコ
ン絶縁体層内の別々の窓を通して、赤外線遮蔽構
造体および境界層リング４２ａ（第１０Ａ図）に
接触する。第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示され
ているように、障壁構造体４０はほゞ円筒状の構
造を有している。この障壁接触体は絶縁体層の中
央の窓の中に存在し、大部分のシヨツトキ層３６
が露出している。１対の突出部４４がこのリング
の両側にある。金導線４６，４８が、それぞれ、
オーム接触体３８および障壁接触体４０に取付け
られる。導線４８は障壁接触体の突出部４４の１
つに取付けられる。
第１図乃至第９図、第１０Ａ図および第１０Ｂ図
に示されている。この検出器の全体の構造は第１
０Ｂ図に最もよく示されている。この検出器は四
角形の平板状の硫化カドミウム基板３０を有して
いる。この基板３０はその上に直接に沈着された
小さな四角形の赤外線遮蔽構造体３２を有し、お
よび点線で示された外側周縁を有している。二酸
化シリコンの絶縁体層３４がこの赤外線遮蔽構造
体を覆つている。薄いシヨツトキ障壁金属層３６
が、絶縁された赤外線遮蔽構造体によつて取囲ま
れた中央の光学活性領域内の硫化カドミウム基板
の上に、直接に沈着される。オーム接触体３８お
よび障壁接触体４０は、それぞれ、二酸化シリコ
ン絶縁体層内の別々の窓を通して、赤外線遮蔽構
造体および境界層リング４２ａ（第１０Ａ図）に
接触する。第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示され
ているように、障壁構造体４０はほゞ円筒状の構
造を有している。この障壁接触体は絶縁体層の中
央の窓の中に存在し、大部分のシヨツトキ層３６
が露出している。１対の突出部４４がこのリング
の両側にある。金導線４６，４８が、それぞれ、
オーム接触体３８および障壁接触体４０に取付け
られる。導線４８は障壁接触体の突出部４４の１
つに取付けられる。
第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示された検出器
はマイクロ電子装置であることに注意すべきであ
る。例えば、絶縁体層３４の一辺の大きさは0.93
ミリメートル（0.038インチ）であり、そしてシ
ヨツトキ障壁金属層３６の被覆されていない部分
の直径は0.1ミリメートル（0.004インチ）であ
る。すべての図面において、示された実施例の構
造を理解しやすくするために、いろいろな層の相
互の大きさは変形されている。第２図乃至第９図
および第１２図乃至第１９図においてもまた、は
つきりさせるために、いろいろな層の高さが中央
の窓の中に示されていない。
はマイクロ電子装置であることに注意すべきであ
る。例えば、絶縁体層３４の一辺の大きさは0.93
ミリメートル（0.038インチ）であり、そしてシ
ヨツトキ障壁金属層３６の被覆されていない部分
の直径は0.1ミリメートル（0.004インチ）であ
る。すべての図面において、示された実施例の構
造を理解しやすくするために、いろいろな層の相
互の大きさは変形されている。第２図乃至第９図
および第１２図乃至第１９図においてもまた、は
つきりさせるために、いろいろな層の高さが中央
の窓の中に示されていない。
第１実施例のモノリシツク構造とその製造工程
を、第１図乃至第９図および第１０Ａ図を参照し
て、詳細に記載しよう。１つの半導体ウエーハの
上に、５×５マトリツクスのような適当なアレイ
に、複数個の検出器が同時に製造されることが理
解されるであろう。適当な厚さ、例えば１ミリメ
ートル、のウエーハが、例えばイーグル・ピチヤ
社またはクリーブランド・クリスタル社から市販
されている硫化カドミウムの単結晶インゴツトか
ら裁断してえられる。このような物質はＮ形物質
であつて、抵抗率は１乃至20オームcm、障壁濃度
は1015乃至1016cm-3、キヤリア移動度は少なくと
も200cm2V-1sec-1である。ウエハをインゴツトか
ら切出すときの望ましい方向は、第１図に示され
ているように、六方晶系の結晶のＣ軸がウエハの
表面に垂直である方向である。このウエハは検出
器の硫化カドミウム基板３０となる。今後、参照
番号３０はウエハおよび基板のいずれをも示すも
のとして用いられるであろう。このウエハは塩酸
溶液によつてエツチされ、このウエハの正方位面
および負方位面、すなわち、イオウ多量面および
カドミウムの多量面（第１図をみよ）をそれぞれ
同定する。このウエーハ３０は工作取付具に取付
けられ、そして適当な厚さ、例えば約0.50ミリメ
ートル（0.020インチ）乃至約0.74ミリメートル
（0.030インチ）、まで平らに研磨される。硫化カ
ドミウム基板３０の厚さ、すなわち、ウエーハの
厚さはこの範囲をかなり越えて変動しても、検出
器の光起電力特性に影響しない。研磨を行なうた
めに、ウエーハが研磨用保持器の上に取付けら
れ、そして従来の回転研磨板の上に置かれる。マ
イクロ・オイルNo.１中の５ミクロン アルミナ粒
子のような研磨剤が30秒毎に供給される。このウ
エーハは平行な表面をうるために両面を研磨する
ことができ、そして所要の厚さがえられるまで研
磨を続けることができる。
を、第１図乃至第９図および第１０Ａ図を参照し
て、詳細に記載しよう。１つの半導体ウエーハの
上に、５×５マトリツクスのような適当なアレイ
に、複数個の検出器が同時に製造されることが理
解されるであろう。適当な厚さ、例えば１ミリメ
ートル、のウエーハが、例えばイーグル・ピチヤ
社またはクリーブランド・クリスタル社から市販
されている硫化カドミウムの単結晶インゴツトか
ら裁断してえられる。このような物質はＮ形物質
であつて、抵抗率は１乃至20オームcm、障壁濃度
は1015乃至1016cm-3、キヤリア移動度は少なくと
も200cm2V-1sec-1である。ウエハをインゴツトか
ら切出すときの望ましい方向は、第１図に示され
ているように、六方晶系の結晶のＣ軸がウエハの
表面に垂直である方向である。このウエハは検出
器の硫化カドミウム基板３０となる。今後、参照
番号３０はウエハおよび基板のいずれをも示すも
のとして用いられるであろう。このウエハは塩酸
溶液によつてエツチされ、このウエハの正方位面
および負方位面、すなわち、イオウ多量面および
カドミウムの多量面（第１図をみよ）をそれぞれ
同定する。このウエーハ３０は工作取付具に取付
けられ、そして適当な厚さ、例えば約0.50ミリメ
ートル（0.020インチ）乃至約0.74ミリメートル
（0.030インチ）、まで平らに研磨される。硫化カ
ドミウム基板３０の厚さ、すなわち、ウエーハの
厚さはこの範囲をかなり越えて変動しても、検出
器の光起電力特性に影響しない。研磨を行なうた
めに、ウエーハが研磨用保持器の上に取付けら
れ、そして従来の回転研磨板の上に置かれる。マ
イクロ・オイルNo.１中の５ミクロン アルミナ粒
子のような研磨剤が30秒毎に供給される。このウ
エーハは平行な表面をうるために両面を研磨する
ことができ、そして所要の厚さがえられるまで研
磨を続けることができる。
この研磨工程の後、このウエーハは回転する車
輪に取付けられたフエルトのような研磨布で研磨
される。最初の研磨は１ミクロンダイヤモンド研
磨剤で行なわれ、最終研磨は1/4ミクロン研磨剤
で行なわれる。研摩を実行するために用いられる
工作取付具は、以前に用いられた研磨剤による汚
染を防ぐために、１つの研磨と次の研磨との間に
清掃されることが望ましい。この検出器の各種の
層はこの上表面にだけ沈着されることがわかるで
あろう。したがつて、下表面を研磨する工程は行
なう必要がない。
輪に取付けられたフエルトのような研磨布で研磨
される。最初の研磨は１ミクロンダイヤモンド研
磨剤で行なわれ、最終研磨は1/4ミクロン研磨剤
で行なわれる。研摩を実行するために用いられる
工作取付具は、以前に用いられた研磨剤による汚
染を防ぐために、１つの研磨と次の研磨との間に
清掃されることが望ましい。この検出器の各種の
層はこの上表面にだけ沈着されることがわかるで
あろう。したがつて、下表面を研磨する工程は行
なう必要がない。
ウエーハを最終的に完成するためにエツチング
研磨が行なわれる。このエツチング研磨により、
このウエーハの上表面から単結晶でない硫化カド
ミウムを除去し、そしてこの表面を事実上損傷の
ない平滑で鏡のような面に仕上げる。エツチング
液を保持するために、側壁を備えた車輪が用いら
れる。このエツチング液の活性成分は硝酸または
塩酸である。エツチング研磨の後、このウエーハ
はすすがれ、そして清浄にされ、そして乾燥され
る。
研磨が行なわれる。このエツチング研磨により、
このウエーハの上表面から単結晶でない硫化カド
ミウムを除去し、そしてこの表面を事実上損傷の
ない平滑で鏡のような面に仕上げる。エツチング
液を保持するために、側壁を備えた車輪が用いら
れる。このエツチング液の活性成分は硝酸または
塩酸である。エツチング研磨の後、このウエーハ
はすすがれ、そして清浄にされ、そして乾燥され
る。
ウエーハ３０が完成すると、これは受具の上に
取付けられる。この受具は、容易に取扱えるため
に、典型的には25×25×0.78ミリメートル（１×
１×0.032インチ）のスライドガラスである。ウ
エーハを取付けたスライドガラスが従来の真空蒸
着装置の中に置かれる。これから後の記載の中心
は硫化カドミウム・ウエーハの上に１個の検出器
をつくることである。複数個のこのような検出器
がこのウエーハの上に離れた別々の位置に同時に
つくられることがわかるであろう。
取付けられる。この受具は、容易に取扱えるため
に、典型的には25×25×0.78ミリメートル（１×
１×0.032インチ）のスライドガラスである。ウ
エーハを取付けたスライドガラスが従来の真空蒸
着装置の中に置かれる。これから後の記載の中心
は硫化カドミウム・ウエーハの上に１個の検出器
をつくることである。複数個のこのような検出器
がこのウエーハの上に離れた別々の位置に同時に
つくられることがわかるであろう。
真空蒸着装置の中で、赤外線遮蔽構造体３２
（第２図）をつくるために、いろいろな物質の層
が硫化カドミウム基板３０の上に沈着される。沈
着温度は、沈着される金属の種類によつて、約20
℃乃至約275℃の範囲である。赤外線遮蔽構造体
は硫化カドミウム基板の上表面につくられる。こ
の上表面はウエーハのカドミウム多量面に選ばれ
る。赤外線遮蔽構造体は赤外線に対し不透明な金
の層５０とそれをはさんでいる２つの薄い粘着金
属層５２とで構成されることが望ましい。金の層
の厚さは約500オングストロームから約10000オン
グストロームであることができる。層５０が金で
つくられる時、その厚さは1500オングストローム
であることが望ましい。粘着金属はチタンである
ことが望ましいが、しかしそれはまたアルミニウ
ム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウムま
たはこれらを組合わせた合金であることができ
る。金の層が比較的薄いチタンの層ではさまれる
ことが望ましい。このチタンの層の厚さはそれぞ
れ約50オングストロームから約5000オングストロ
ームであることができ、望ましい厚さは300オン
グストロームである。
（第２図）をつくるために、いろいろな物質の層
が硫化カドミウム基板３０の上に沈着される。沈
着温度は、沈着される金属の種類によつて、約20
℃乃至約275℃の範囲である。赤外線遮蔽構造体
は硫化カドミウム基板の上表面につくられる。こ
の上表面はウエーハのカドミウム多量面に選ばれ
る。赤外線遮蔽構造体は赤外線に対し不透明な金
の層５０とそれをはさんでいる２つの薄い粘着金
属層５２とで構成されることが望ましい。金の層
の厚さは約500オングストロームから約10000オン
グストロームであることができる。層５０が金で
つくられる時、その厚さは1500オングストローム
であることが望ましい。粘着金属はチタンである
ことが望ましいが、しかしそれはまたアルミニウ
ム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウムま
たはこれらを組合わせた合金であることができ
る。金の層が比較的薄いチタンの層ではさまれる
ことが望ましい。このチタンの層の厚さはそれぞ
れ約50オングストロームから約5000オングストロ
ームであることができ、望ましい厚さは300オン
グストロームである。
従来の光食刻技術が用いられ、赤外線遮蔽構造
体を構成する３層の金属が同一の四角形をもちそ
して中央に丸い窓５４（第２図）をもつ。この窓
は光学的に活性な領域であつて、赤外線はこの領
域を通る。
体を構成する３層の金属が同一の四角形をもちそ
して中央に丸い窓５４（第２図）をもつ。この窓
は光学的に活性な領域であつて、赤外線はこの領
域を通る。
赤外線遮蔽構造体の概要が定められた後、この
ウエハはスパツタリング装置の中に置かれ、そし
て二酸化シリコンの層が沈着されて、絶縁体層３
４（第３図）がつくられる。適当なスパツタリン
グ装置の１つはバルツアのハイ・バキユーム社に
よつて製造されている。二酸化シリコン絶縁体層
は赤外線遮蔽構造体を被覆する。その厚さは約
500オングストローム乃至20000オングストローム
であるが、望ましい厚さは約5000オングストロー
ムである。
ウエハはスパツタリング装置の中に置かれ、そし
て二酸化シリコンの層が沈着されて、絶縁体層３
４（第３図）がつくられる。適当なスパツタリン
グ装置の１つはバルツアのハイ・バキユーム社に
よつて製造されている。二酸化シリコン絶縁体層
は赤外線遮蔽構造体を被覆する。その厚さは約
500オングストローム乃至20000オングストローム
であるが、望ましい厚さは約5000オングストロー
ムである。
望む絶縁体層パターンを得るために、従来の光
食刻技術が用いられる。絶縁体層（第１０Ｂ図）
は一般に四角形をしており、そしてそれを貫通す
る第１窓および第２窓を有している。第１窓５６
（第３図）は赤外線遮蔽構造体３２の第１窓５４
（第２図）の位置と全体の形に対応する。ただ
し、窓５６は窓５４より少し小さい。換言すれ
ば、第２中央窓５６は第１中央窓５４と一致して
いるが、少し小さい。両方の窓の形は円形であ
る。第２図および第３図からわかるように、絶縁
体層３４は窓５４を定める赤外遮蔽構造体の内側
端を被覆しており、そして硫化カドミウム基板３
０と接触している。絶縁体層３４内につくられた
第２窓５８（第３図）は第１窓から離れた位置に
あり、そして後で記載されるようにそこにオーム
接触体３８（第１０Ｂ図）がつくられる。窓５８
をつくるために絶縁体層３４をエツチングするさ
い、層５２の上の層の一部分が除去される。
食刻技術が用いられる。絶縁体層（第１０Ｂ図）
は一般に四角形をしており、そしてそれを貫通す
る第１窓および第２窓を有している。第１窓５６
（第３図）は赤外線遮蔽構造体３２の第１窓５４
（第２図）の位置と全体の形に対応する。ただ
し、窓５６は窓５４より少し小さい。換言すれ
ば、第２中央窓５６は第１中央窓５４と一致して
いるが、少し小さい。両方の窓の形は円形であ
る。第２図および第３図からわかるように、絶縁
体層３４は窓５４を定める赤外遮蔽構造体の内側
端を被覆しており、そして硫化カドミウム基板３
０と接触している。絶縁体層３４内につくられた
第２窓５８（第３図）は第１窓から離れた位置に
あり、そして後で記載されるようにそこにオーム
接触体３８（第１０Ｂ図）がつくられる。窓５８
をつくるために絶縁体層３４をエツチングするさ
い、層５２の上の層の一部分が除去される。
スパツタリングは硫化カドミウム基板の上表面
に損傷を生じさせ、この損傷は検出器に特に悪い
影響を与える。この損傷は、このウエーハを適当
な温度で予め定められた時間、例えば、約275℃
の温度で15分間、焼鈍することによつて除去され
る。
に損傷を生じさせ、この損傷は検出器に特に悪い
影響を与える。この損傷は、このウエーハを適当
な温度で予め定められた時間、例えば、約275℃
の温度で15分間、焼鈍することによつて除去され
る。
焼鈍の後、ホトレジストの薄い層が、シヨツト
キ障壁金属化のため、リフト・オフ・マスク
（lift−off mask）６０（第４図）として用いら
れる。このリフト・オフ・マスクは中央窓５６と
絶縁体層３４の内側肩部６２以外のウエーハ部分
を被覆する。このリフト・オフ・マスクをつくる
ために、ホトレジスト層がウエーハの全表面上に
沈着される。それから、このホトレジストを残す
べきである領域がマスクされ、そして紫外光線で
露光される。それから、この露光されたホトレジ
スト物質が現像され、そして化学的に溶解され
て、中央窓５６と肩部分６２が露出する。
キ障壁金属化のため、リフト・オフ・マスク
（lift−off mask）６０（第４図）として用いら
れる。このリフト・オフ・マスクは中央窓５６と
絶縁体層３４の内側肩部６２以外のウエーハ部分
を被覆する。このリフト・オフ・マスクをつくる
ために、ホトレジスト層がウエーハの全表面上に
沈着される。それから、このホトレジストを残す
べきである領域がマスクされ、そして紫外光線で
露光される。それから、この露光されたホトレジ
スト物質が現像され、そして化学的に溶解され
て、中央窓５６と肩部分６２が露出する。
リフト・オフ・マスクがつくられた後、このウ
エーハは従来の真空装置の中に入れられ、そこで
２つの金属化層が、電子ビーム蒸着による、ウエ
ーハの全表面に沈着される（図示されていな
い）。それから、このウエーハの表面上にアセト
ンのジエツト流を吹きつけることにより、ホトレ
ジスト・リフト・オフ・マスク６０が溶解され
る。このことはまた、第５図に示されているよう
に、ホトレジスト・リフト・オフ・マスクの中央
窓の中央以外の２つの金属化層を除去する。第５
図において、これらの２つの金属化層の下の層の
一部分は基板３０の上に直接乗つていて、シヨツ
トキ障壁金属化層３６である。これらの２つの層
の中の上の層は境界層４２である。窓５６（第４
図）内の基板の露出した全領域が層３６で被覆さ
れるということが重要である。したがつて、リフ
ト・オフ・マスクは、窓５６と肩部分６２の両方
を被覆しないで残すように、輪郭が描かれる。こ
のために、肩部分６２の上に、１対のリング状の
層３６′および４２′（第５図）ができる。後で記
載されるように、境界層４２の中央部分がエツチ
ングで除去され、そしてその周縁部分４２ａ（第
９図）が残されて、金属３６と硫化カドミウム基
板３０との間の接合のところにつくられたシヨツ
トキ障壁の性質に障壁接触金属化が影響しないよ
うにされる。
エーハは従来の真空装置の中に入れられ、そこで
２つの金属化層が、電子ビーム蒸着による、ウエ
ーハの全表面に沈着される（図示されていな
い）。それから、このウエーハの表面上にアセト
ンのジエツト流を吹きつけることにより、ホトレ
ジスト・リフト・オフ・マスク６０が溶解され
る。このことはまた、第５図に示されているよう
に、ホトレジスト・リフト・オフ・マスクの中央
窓の中央以外の２つの金属化層を除去する。第５
図において、これらの２つの金属化層の下の層の
一部分は基板３０の上に直接乗つていて、シヨツ
トキ障壁金属化層３６である。これらの２つの層
の中の上の層は境界層４２である。窓５６（第４
図）内の基板の露出した全領域が層３６で被覆さ
れるということが重要である。したがつて、リフ
ト・オフ・マスクは、窓５６と肩部分６２の両方
を被覆しないで残すように、輪郭が描かれる。こ
のために、肩部分６２の上に、１対のリング状の
層３６′および４２′（第５図）ができる。後で記
載されるように、境界層４２の中央部分がエツチ
ングで除去され、そしてその周縁部分４２ａ（第
９図）が残されて、金属３６と硫化カドミウム基
板３０との間の接合のところにつくられたシヨツ
トキ障壁の性質に障壁接触金属化が影響しないよ
うにされる。
シヨツトキ障壁金属層３６は白金、金、イリジ
ウムまたはこれらをいろいろに組合わせた合金で
つくることができる。層３６は、紫外光線と赤外
光線の両方に対し十分透明であるように、十分薄
くなければならない。
ウムまたはこれらをいろいろに組合わせた合金で
つくることができる。層３６は、紫外光線と赤外
光線の両方に対し十分透明であるように、十分薄
くなければならない。
例えば、層３６が白金でつくられている場合、
その厚さは約５オングストローム乃至約50オング
ストロームであることができ、そして望ましい厚
さは15オングストロームである。この白金の厚さ
は、タリステツプＩプロフイロメータ（talystep
Ｉ profilometer）で測定されるとき、プラスま
たはマイナス５オングストロームまで制御され
る。
その厚さは約５オングストローム乃至約50オング
ストロームであることができ、そして望ましい厚
さは15オングストロームである。この白金の厚さ
は、タリステツプＩプロフイロメータ（talystep
Ｉ profilometer）で測定されるとき、プラスま
たはマイナス５オングストロームまで制御され
る。
境界層４２は金、タングステン、ニクロム、イ
リジウム、レニウム、パラジウム、ロジウムまた
はこれらをいろいろに組合わせた合金でつくるこ
とができる。層４２は金でつくられることが望ま
しく、その厚さは約100オングストローム乃至約
300オングストロームである。層３６と層４２の
両方を、どの場合にも、同じ金属でつくることは
できない。
リジウム、レニウム、パラジウム、ロジウムまた
はこれらをいろいろに組合わせた合金でつくるこ
とができる。層４２は金でつくられることが望ま
しく、その厚さは約100オングストローム乃至約
300オングストロームである。層３６と層４２の
両方を、どの場合にも、同じ金属でつくることは
できない。
次に、ウエーハ３０は再び真空装置の中に入れ
られ、そこで適当な温度にまで加熱される。この
温度は用いられるオーム接触体金属化層および障
壁接触体金属化層の形により違うが、約20℃乃至
約235℃の間である。ウエーハの望ましい加熱温
度は約175℃である。それから、このウエーハの
全表面上に厚さが約50オングストローム乃至5000
オングストロームの接触体粘着層６６が沈着され
る。この粘着層の望ましい厚さは約300オングス
トロームである。この接触体粘着層は、ニクロ
ム、クロムまたはタングステンでつくることもで
きるが、チタンでつくることが望ましい。真空装
置の中になおある間に、いま沈着された接触体粘
着層の上に、接触体金属化層６８（第６図）が沈
着される。この接触体金属化層は金またはアルミ
ニウムでつくることができる。この接触体金属化
層６８は金でつくられることが望ましく、その厚
さは約1000オングストローム乃至約2000オングス
トロームである。
られ、そこで適当な温度にまで加熱される。この
温度は用いられるオーム接触体金属化層および障
壁接触体金属化層の形により違うが、約20℃乃至
約235℃の間である。ウエーハの望ましい加熱温
度は約175℃である。それから、このウエーハの
全表面上に厚さが約50オングストローム乃至5000
オングストロームの接触体粘着層６６が沈着され
る。この粘着層の望ましい厚さは約300オングス
トロームである。この接触体粘着層は、ニクロ
ム、クロムまたはタングステンでつくることもで
きるが、チタンでつくることが望ましい。真空装
置の中になおある間に、いま沈着された接触体粘
着層の上に、接触体金属化層６８（第６図）が沈
着される。この接触体金属化層は金またはアルミ
ニウムでつくることができる。この接触体金属化
層６８は金でつくられることが望ましく、その厚
さは約1000オングストローム乃至約2000オングス
トロームである。
このウエーハが真空装置から取出され、そして
その全表面がホトレジストの層で被覆される。適
当な反転像がこのホトレジスト層の上につくら
れ、それで一対の接触体パツド７０および７２
（第７図）がウエーハに電気メツキされ、それら
でそれぞれオーム接触体３８および障壁接触体４
０がつくられる。
その全表面がホトレジストの層で被覆される。適
当な反転像がこのホトレジスト層の上につくら
れ、それで一対の接触体パツド７０および７２
（第７図）がウエーハに電気メツキされ、それら
でそれぞれオーム接触体３８および障壁接触体４
０がつくられる。
パツド７０は副窓５８を完全に埋めており、そ
してこのパツドは接触体金属化層６８の１対の段
差のある層部分６８ａおよび６８ｂに接合された
表面を有している。パツド７２は、中央窓３６表
面内にあり、層６８の１対の段差のある層部分６
８ｃおよび６８ｄに接合された下円筒部分を有し
ている。
してこのパツドは接触体金属化層６８の１対の段
差のある層部分６８ａおよび６８ｂに接合された
表面を有している。パツド７２は、中央窓３６表
面内にあり、層６８の１対の段差のある層部分６
８ｃおよび６８ｄに接合された下円筒部分を有し
ている。
パツド７０および７２は接触体金属化層６８と
同じ種類の金属でつくられる。望ましい金属の種
類は金であり、パツド７０の厚さと層部分６８ａ
の厚さの合計またはパツド７２の厚さと層部分６
８ｃの厚さの合計が約50000オングストロームに
なるまで、電気メツキにより厚くされる。
同じ種類の金属でつくられる。望ましい金属の種
類は金であり、パツド７０の厚さと層部分６８ａ
の厚さの合計またはパツド７２の厚さと層部分６
８ｃの厚さの合計が約50000オングストロームに
なるまで、電気メツキにより厚くされる。
前記電気メツキの後、ホトレジスト層が除去さ
れ、そして第８図に示されているように、接触体
金属化層６６のうち電気メツキされたパツド７０
および７２の下にない部分がエツチングにより除
去される。次に、第９図に示されているように、
接触体粘着層６６のパツド７０および７２の下に
ない部分がエツチングにより除去される。このこ
とにより、オーム接触体３８と障壁接触体３８が
互に隔離されて残る。したがつて、第８図と第９
図を一緒にみれば、完成したオーム接触体３８は
層部分６６ａ，６６ｂ，６８ａおよび６８ｂとパ
ツド７０で構成されることがわかる。同様に、完
成した障壁接触体４０は層部分６６ｃ，６６ｄ，
６８ｃおよび６８ｄとパツド７２で構成されるこ
とがわかる。最後に、境界層４２のパツド７２の
下にない部分（第８図）はエツチングにより除去
され、第９図に示されているように、シヨツトキ
障壁金属層３６が露出される。この境界層の残つ
た境界層リング４２ａ（第９図）はシヨツトキ層
３６の周縁の上にある。この境界層リングは、チ
タンであることが望ましい接触体粘着層部分６６
ｃが層３６と硫化カドミウム基板との間につくら
れるシヨツトキ障壁の性質に影響を与えないよう
にする。境界層リング４２ａは絶対必要というわ
けではなく、接触体粘着層６６が層６６ｃとシヨ
ツトキ障壁金属層３６との間にオーム形接触体を
つくらない金属でできている場合には、無くても
よい。
れ、そして第８図に示されているように、接触体
金属化層６６のうち電気メツキされたパツド７０
および７２の下にない部分がエツチングにより除
去される。次に、第９図に示されているように、
接触体粘着層６６のパツド７０および７２の下に
ない部分がエツチングにより除去される。このこ
とにより、オーム接触体３８と障壁接触体３８が
互に隔離されて残る。したがつて、第８図と第９
図を一緒にみれば、完成したオーム接触体３８は
層部分６６ａ，６６ｂ，６８ａおよび６８ｂとパ
ツド７０で構成されることがわかる。同様に、完
成した障壁接触体４０は層部分６６ｃ，６６ｄ，
６８ｃおよび６８ｄとパツド７２で構成されるこ
とがわかる。最後に、境界層４２のパツド７２の
下にない部分（第８図）はエツチングにより除去
され、第９図に示されているように、シヨツトキ
障壁金属層３６が露出される。この境界層の残つ
た境界層リング４２ａ（第９図）はシヨツトキ層
３６の周縁の上にある。この境界層リングは、チ
タンであることが望ましい接触体粘着層部分６６
ｃが層３６と硫化カドミウム基板との間につくら
れるシヨツトキ障壁の性質に影響を与えないよう
にする。境界層リング４２ａは絶対必要というわ
けではなく、接触体粘着層６６が層６６ｃとシヨ
ツトキ障壁金属層３６との間にオーム形接触体を
つくらない金属でできている場合には、無くても
よい。
次に、このウエーハが、研磨用の工作取付台
に、面を下にして取付けられる。すなわち、この
ウエーハの処理されていない下表面を上にして取
付けられる。これは、ウエーハの上表面上に沈着
されてきたいろいろな層の物質に損傷を与えない
ために必要なことである。したがつて、研磨用取
付台の金属部分とこの検出器が接触しないよう
に、工作取付台にある量のワツクスが用いられ
る。ウエーハの下表面が適当な厚さ、例えば0.15
ミリメートル（0.006インチ）の厚さまで研磨さ
れ、そして下表面は上表面を研磨したときに記載
したのと同じようにして研磨される。この下表面
研磨工程は、例えば、硫化カドミウム基板の下表
面上にオーム接触体をつくるための層が沈着され
る場合とか、この装置がサンドイツチ形検出器に
おいて用いられる時といつた場合にだけ必要であ
る。さらに、基板の最終的な厚さは重要ではな
い。最終的な厚さが限定されるのは、完成した検
出器が比較的平らなチツプの形につくられること
が要求されている場合である。
に、面を下にして取付けられる。すなわち、この
ウエーハの処理されていない下表面を上にして取
付けられる。これは、ウエーハの上表面上に沈着
されてきたいろいろな層の物質に損傷を与えない
ために必要なことである。したがつて、研磨用取
付台の金属部分とこの検出器が接触しないよう
に、工作取付台にある量のワツクスが用いられ
る。ウエーハの下表面が適当な厚さ、例えば0.15
ミリメートル（0.006インチ）の厚さまで研磨さ
れ、そして下表面は上表面を研磨したときに記載
したのと同じようにして研磨される。この下表面
研磨工程は、例えば、硫化カドミウム基板の下表
面上にオーム接触体をつくるための層が沈着され
る場合とか、この装置がサンドイツチ形検出器に
おいて用いられる時といつた場合にだけ必要であ
る。さらに、基板の最終的な厚さは重要ではな
い。最終的な厚さが限定されるのは、完成した検
出器が比較的平らなチツプの形につくられること
が要求されている場合である。
ウエーハの下表面が研磨された後、このウエー
ハが工作取付台から取はずされ、そして清浄にさ
れ、乾燥される。適当な清浄段階と乾燥段階は米
国特許第4000502号に記載されている。この検出
器は赤外線遮蔽構造体３２にピンホールがないか
検査される。このようなピンホールはないことが
望ましい。それはこのようなピンホールがある
と、中央窓５６以外の位置で硫化カドミウム基板
を通る外部光線が入るからである。このことは、
この検出器がUV／IRサンドイツチ構造体におい
て用いられる時、硫化カドミウム基板の下に置か
れた赤外線検出器の正しい動作を妨げるであろ
う。
ハが工作取付台から取はずされ、そして清浄にさ
れ、乾燥される。適当な清浄段階と乾燥段階は米
国特許第4000502号に記載されている。この検出
器は赤外線遮蔽構造体３２にピンホールがないか
検査される。このようなピンホールはないことが
望ましい。それはこのようなピンホールがある
と、中央窓５６以外の位置で硫化カドミウム基板
を通る外部光線が入るからである。このことは、
この検出器がUV／IRサンドイツチ構造体におい
て用いられる時、硫化カドミウム基板の下に置か
れた赤外線検出器の正しい動作を妨げるであろ
う。
このウエーハは基台の上に取付けられ、そして
適当な鋸と研磨剤を用いて個々の検出器に分割さ
れる。１つの適当な鋸はサウス・ベイ・テクノロ
ジによつて製造されている。この鋸は約0.12ミリ
メートル（0.005インチ）の直径をもつ刃を有し
ている。研磨スラリはグリセリンと水の中の５ミ
クロンのアルミナ粉末で構成することができる。
適当な鋸と研磨剤を用いて個々の検出器に分割さ
れる。１つの適当な鋸はサウス・ベイ・テクノロ
ジによつて製造されている。この鋸は約0.12ミリ
メートル（0.005インチ）の直径をもつ刃を有し
ている。研磨スラリはグリセリンと水の中の５ミ
クロンのアルミナ粉末で構成することができる。
最後に金導線４６および４８（第１０Ａ図）
が、熱圧力接合または熱音波接合により、それぞ
れオーム接触体３８および障壁接触体４０に接合
される。導線をこのように高速で接合する装置は
市販されており、そしてこの高速接合はオーム接
触体と障壁接触体の両方が基板の同じ側面上にあ
るときに可能である。それぞれの接触体に導線を
固定するのに、導電性エポキシ接合剤を使う必要
がない。熱圧着接合法を用いると導線の端にきの
こ形拡大部ができるが、これは金が接触体金属化
体として用いられたとして金接触体パツド７０お
よび７２への接合を確実なものとする。第１０Ａ
図には、中央窓５６のまわりの層４２ａ，６６ｃ
および６８ｃの立面図が示されている。
が、熱圧力接合または熱音波接合により、それぞ
れオーム接触体３８および障壁接触体４０に接合
される。導線をこのように高速で接合する装置は
市販されており、そしてこの高速接合はオーム接
触体と障壁接触体の両方が基板の同じ側面上にあ
るときに可能である。それぞれの接触体に導線を
固定するのに、導電性エポキシ接合剤を使う必要
がない。熱圧着接合法を用いると導線の端にきの
こ形拡大部ができるが、これは金が接触体金属化
体として用いられたとして金接触体パツド７０お
よび７２への接合を確実なものとする。第１０Ａ
図には、中央窓５６のまわりの層４２ａ，６６ｃ
および６８ｃの立面図が示されている。
検出器のいろいろな層を堆積する前記工程の結
果、基板３０の上表面の近くに補償層７６（第１
０Ａ図）ができる。この補償層の不境界平面が、
第１０Ａ図において、点線で示されている。この
補償層は、この検出器に過大電圧が加えられた
時、この検出器を保護するアバランシエ領域を構
成する。このことは、プローブ、ヘツダ等を通し
てこの装置に人が触れた時に起こる静電気の放電
のさいに生ずることがある。保護されていない検
出器では、絶縁体層３４の両側に数百ボルトの電
圧が生ずることがある。このような電圧は絶縁体
に誘電体破壊を誘発し、そして検出器に永久的損
傷を与える原因となる。補償層７６があると、電
界が絶縁体層内で成長するよりも速く、硫化カド
ミウム基板内で電界が生成する。硫化カドミウム
基板内の電界がある閾値を越えると、アバランシ
エ効果により、半導体基板内に導電路がつくられ
る。この電圧が放電すると電流は止み、検出器に
対する永久的損傷は生じない。
果、基板３０の上表面の近くに補償層７６（第１
０Ａ図）ができる。この補償層の不境界平面が、
第１０Ａ図において、点線で示されている。この
補償層は、この検出器に過大電圧が加えられた
時、この検出器を保護するアバランシエ領域を構
成する。このことは、プローブ、ヘツダ等を通し
てこの装置に人が触れた時に起こる静電気の放電
のさいに生ずることがある。保護されていない検
出器では、絶縁体層３４の両側に数百ボルトの電
圧が生ずることがある。このような電圧は絶縁体
に誘電体破壊を誘発し、そして検出器に永久的損
傷を与える原因となる。補償層７６があると、電
界が絶縁体層内で成長するよりも速く、硫化カド
ミウム基板内で電界が生成する。硫化カドミウム
基板内の電界がある閾値を越えると、アバランシ
エ効果により、半導体基板内に導電路がつくられ
る。この電圧が放電すると電流は止み、検出器に
対する永久的損傷は生じない。
第１１図は本発明の第２実施例であるサンドイ
ツチ形UV／IR検出器を示している。この検出器
の上部分はいま記載した第１０Ａ図および第１０
Ｂ図のUV検出器の第１実施例である。このUV／
IR検出器の下部分は、適当なPN接合光電池ダイ
オードの形をしたIR検出器である。この適当な
ダイオードの１つはインジウム・アンチモン半導
体物質を用いたものである。IR検出器７８はUV
検出器の下表面のすぐ近くに配置されることが望
ましい。換言すれば、IR検出器を構成するＰ形
半導体物体とＮ形半導体物体がUV検出器の硫化
カドミウム基板の下表面に直接に接合されない。
UV検出器の赤外線遮蔽構造体３２はIR検出器７
８の側端より広く延長されていることが望まし
く、したがつて、このIR検出器はUV検出器の中
央窓５６を透過した赤外光線のみを受取る。
ツチ形UV／IR検出器を示している。この検出器
の上部分はいま記載した第１０Ａ図および第１０
Ｂ図のUV検出器の第１実施例である。このUV／
IR検出器の下部分は、適当なPN接合光電池ダイ
オードの形をしたIR検出器である。この適当な
ダイオードの１つはインジウム・アンチモン半導
体物質を用いたものである。IR検出器７８はUV
検出器の下表面のすぐ近くに配置されることが望
ましい。換言すれば、IR検出器を構成するＰ形
半導体物体とＮ形半導体物体がUV検出器の硫化
カドミウム基板の下表面に直接に接合されない。
UV検出器の赤外線遮蔽構造体３２はIR検出器７
８の側端より広く延長されていることが望まし
く、したがつて、このIR検出器はUV検出器の中
央窓５６を透過した赤外光線のみを受取る。
二酸化シリコンは硫化カドミウム表面とはうま
く接合しないということはよく知られている。第
１２図乃至第２０図に示された本発明の第３実施
例はこの問題を解決し、それによつて、絶縁体層
の信頼性が保証される。第１図乃至第２０図のす
べての図面において、特に記載する場合を除き、
類似の部品には同じ参照番号がつけられている。
第３実施例を製造するための工程の最初の段階は
第１図および第２図のところで記載した工程段階
と同じである。赤外線遮蔽構造体がつくられた
後、ウエーハがスパツタリング装置の中に入れら
れ、そこでウエーハが予熱され、そして厚さが約
1000オングストロームの比較的薄い二酸化シリコ
ンの第１層８０（第１２図）がこのウエーハの全
表面を被覆するように沈着される。それから、こ
の層が光食刻法を用いてパターンにつくられ、第
１実施例のところで記載した第１窓５６がつくら
れる。スパツタリング工程により硫化カドミウム
基板に生じた損傷は、再び、このウエーハを約
275℃の温度で約15分間焼鈍することにより除去
される。
く接合しないということはよく知られている。第
１２図乃至第２０図に示された本発明の第３実施
例はこの問題を解決し、それによつて、絶縁体層
の信頼性が保証される。第１図乃至第２０図のす
べての図面において、特に記載する場合を除き、
類似の部品には同じ参照番号がつけられている。
第３実施例を製造するための工程の最初の段階は
第１図および第２図のところで記載した工程段階
と同じである。赤外線遮蔽構造体がつくられた
後、ウエーハがスパツタリング装置の中に入れら
れ、そこでウエーハが予熱され、そして厚さが約
1000オングストロームの比較的薄い二酸化シリコ
ンの第１層８０（第１２図）がこのウエーハの全
表面を被覆するように沈着される。それから、こ
の層が光食刻法を用いてパターンにつくられ、第
１実施例のところで記載した第１窓５６がつくら
れる。スパツタリング工程により硫化カドミウム
基板に生じた損傷は、再び、このウエーハを約
275℃の温度で約15分間焼鈍することにより除去
される。
この焼鈍後、シヨツトキ障壁金属層３６と境界
金属化層４２が、第１３図および第１４図に示さ
れているように、沈着されそして輪郭が定められ
る。この工程は第４図および第５図に示された工
程と同様である。
金属化層４２が、第１３図および第１４図に示さ
れているように、沈着されそして輪郭が定められ
る。この工程は第４図および第５図に示された工
程と同様である。
次に、このウエーハが再びスパツタリング装置
の中に入れられ、そして厚さ約4000オングストロ
ームの比較的厚い二酸化シリコンの第２層８２
（第１５図）が、二酸化シリコンの第１層８０の
上に沈着される。この第２絶縁体層８２の輪郭を
定めて第１窓５６および第２窓５８をつくるため
に、光食刻法が再び用いられる。けれども、この
場合には、二酸化シリコンの第１層８０がエツチ
ングされた窓よりも、二酸化シリコンの第２層は
少し小さな活性領域窓５６′を与えるように輪郭
が定められる。窓５８をつくるために、絶縁体層
８０および８２と層５２の上の層の両方の一部分
が１回のエツチング段階により除去される。接触
体粘着層６６および接触体金属化層６８が、第１
実施例の第６図のところで記載したのと同じよう
にして、このウエーハの上に沈着される。（第１
６図）第１７図に示されているように、接触体パ
ツド７０および７２が電気メツキによりつくられ
る。第１実施例のときと同じようにして、第１８
図および第１９図に示されているように、層６６
および６８の接触体パツド７０および７２の下に
ない部分が次々にエツチングにより除去される。
このことにより、オーム接触体３８と障壁接触体
４０が互に隔離される。第１９図に示されている
ように、境界層４２の露出した部分の中央窓５６
内の部分がエツチングにより除去され、境界層リ
ング４２ａが残る。
の中に入れられ、そして厚さ約4000オングストロ
ームの比較的厚い二酸化シリコンの第２層８２
（第１５図）が、二酸化シリコンの第１層８０の
上に沈着される。この第２絶縁体層８２の輪郭を
定めて第１窓５６および第２窓５８をつくるため
に、光食刻法が再び用いられる。けれども、この
場合には、二酸化シリコンの第１層８０がエツチ
ングされた窓よりも、二酸化シリコンの第２層は
少し小さな活性領域窓５６′を与えるように輪郭
が定められる。窓５８をつくるために、絶縁体層
８０および８２と層５２の上の層の両方の一部分
が１回のエツチング段階により除去される。接触
体粘着層６６および接触体金属化層６８が、第１
実施例の第６図のところで記載したのと同じよう
にして、このウエーハの上に沈着される。（第１
６図）第１７図に示されているように、接触体パ
ツド７０および７２が電気メツキによりつくられ
る。第１実施例のときと同じようにして、第１８
図および第１９図に示されているように、層６６
および６８の接触体パツド７０および７２の下に
ない部分が次々にエツチングにより除去される。
このことにより、オーム接触体３８と障壁接触体
４０が互に隔離される。第１９図に示されている
ように、境界層４２の露出した部分の中央窓５６
内の部分がエツチングにより除去され、境界層リ
ング４２ａが残る。
最後に、第２０図に示されているように、金導
線４６および４８が、第１実施例において行つた
ように、熱圧着接合または熱音波接合により、オ
ーム接触体３８および障壁接触体４０に接合され
る。第１実施例のところで記載したのと同じよう
に、このウエーハの下面の処理、ウエーハを裁断
して個々の検出器装置にすること、そしてこの個
個の検出器を検査して完成する。
線４６および４８が、第１実施例において行つた
ように、熱圧着接合または熱音波接合により、オ
ーム接触体３８および障壁接触体４０に接合され
る。第１実施例のところで記載したのと同じよう
に、このウエーハの下面の処理、ウエーハを裁断
して個々の検出器装置にすること、そしてこの個
個の検出器を検査して完成する。
本発明の提案された実施例が記載されたが、そ
の構造と工程の詳細について変更の可能であるこ
とは当業者には理解されるであろう。したがつ
て、本発明はこのような変更をもその範囲に含
み、特許請求の範囲によつてのみ限定されるもの
であると理解しなければならない。
の構造と工程の詳細について変更の可能であるこ
とは当業者には理解されるであろう。したがつ
て、本発明はこのような変更をもその範囲に含
み、特許請求の範囲によつてのみ限定されるもの
であると理解しなければならない。
第１図乃至第９図は本発明の第１実施例による
紫外光線検出器の構成の各段階を示す一連の垂直
断面図。第１０Ａ図および第１０Ｂ図は第１図乃
至第９図に示されたようにして構成され完成した
紫外光線検出器のそれぞれ垂直断面図および平面
図。これらは図面また障壁接触体およびオーム接
触体への金導線の取付法をも示している。第１１
図は本発明の第２実施例に従つて構成された紫外
光線／赤外光線検出器サンドイツチの垂直断面
図。第１２図乃至第１９図は、第１図および第２
図と一緒になつて、本発明の第３実施例に従つて
紫外光線検出器の構成の各段階を示す一連の垂直
断面図。第２０図は第１図、第２図および第１２
図乃至第１９図に従つて構成され完成した紫外光
線検出器の垂直断面図。この図面はオーム接触体
および障壁接触体に取付けられた金導線も示して
いる。 ３０……硫化カドミウム基板、３２……赤外線
遮蔽構造体、３４……絶縁体層、３６……シヨツ
トキ障壁金属化層、４０，７２……障壁接触体装
置、３８，７０……オーム接触体装置、４２……
境界層。
紫外光線検出器の構成の各段階を示す一連の垂直
断面図。第１０Ａ図および第１０Ｂ図は第１図乃
至第９図に示されたようにして構成され完成した
紫外光線検出器のそれぞれ垂直断面図および平面
図。これらは図面また障壁接触体およびオーム接
触体への金導線の取付法をも示している。第１１
図は本発明の第２実施例に従つて構成された紫外
光線／赤外光線検出器サンドイツチの垂直断面
図。第１２図乃至第１９図は、第１図および第２
図と一緒になつて、本発明の第３実施例に従つて
紫外光線検出器の構成の各段階を示す一連の垂直
断面図。第２０図は第１図、第２図および第１２
図乃至第１９図に従つて構成され完成した紫外光
線検出器の垂直断面図。この図面はオーム接触体
および障壁接触体に取付けられた金導線も示して
いる。 ３０……硫化カドミウム基板、３２……赤外線
遮蔽構造体、３４……絶縁体層、３６……シヨツ
トキ障壁金属化層、４０，７２……障壁接触体装
置、３８，７０……オーム接触体装置、４２……
境界層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 紫外線を検出するための赤外線に対して透明
なシヨツトキ障壁光検出器であつて、入射光に対
面する上面を有する硫化カドミウム基板と、該基
板上面に置かれ赤外線に実質的に不透明な、その
中に第１の中央窓を有する金属層でなる赤外線遮
蔽体と、前記赤外線遮蔽体を覆い、かつ前記第１
中央窓と同位置にあるがそれにより僅かに小さい
第２の中央窓を有する絶縁層と、第２中央窓の中
に設けられ、第２中央窓内にある基板表面を完全
に覆い、赤外線と紫外線に実質的に透明になるよ
うに十分に薄いシヨツトキ障壁金属化層と、前記
第２中央窓内のシヨツトキ障壁金属化層と接触
し、大部分を露出した障壁接触体と、前記硫化カ
ドミウム基板に対するオーム接触体とを含むシヨ
ツトキ障壁光検出器において、硫化カドミウム基
板３０の上面に直接赤外線遮蔽体３２が設けら
れ、前記絶縁層３４が側方の窓５８を含み、基板
３０の上面にオーム接触体３８が設けられ、その
オーム接触体が側方の窓５８を通つて延び、前記
赤外線遮蔽体３２を通して基板３０に接触してい
ることを特徴とする前記シヨツトキ障壁光検出
器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の検出器におい
て、前記絶縁層３４が二酸化シリコンからなるこ
とを特徴とする前記検出器。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の検
出器において、障壁接触体４０とシヨツトキ障壁
金属化層３６との間に境界層４２を有し、該境界
層がシヨツトキ障壁金属化の材料以外の材料から
なり、基板３０とシヨツトキ障壁金属化層３６と
の接合におけるシヨツトキ障壁の性質に障壁接触
体が影響を及ぼさないようにしたことを特徴とす
る前記検出器。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
記載の検出器において、前記赤外線遮蔽体３２が
２層５２間に挾持された金の層５０を含み、前記
２層５２はチタン、アルミニム、マグネシウム、
ジルコニウム及びハフニウムからなる群から選択
された材料でなることを特徴とする前記検出器。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
れかに記載の検出器において、前記シヨツトキ障
壁金属化層３６が金またはイリジウムからなるこ
とを特徴とする前記検出器。 ６ 特許請求の範囲第３項から第５項までのいず
れかに記載の検出器において、前記境界層４２が
金、タングステン、ニクロム、イリジウム、レニ
ウム、パラジウム及びロジウムからなる群から選
択された材料でつくられていることを特徴とする
前記検出器。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
れかに記載の検出器において、障壁付加オーム接
触体の、各々が下層接触体接着層６６と上層接触
体パツド７２，７０を含み、該接着層はチタン、
タングステン、ニクロム、クロムからなる群から
選択された材料でなり、前記パツドは金またはア
ルミニウムでなることを特徴とする前記検出器。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
れかに記載の検出器において、その障壁接触体が
金のリード線に接続され、前記オーム接触体３８
が金のリード線４６にも接続され、各リード線４
８，４６がそれぞれの接触体４０，３８に熱圧着
により接続されていることを特徴とする前記検出
器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/128,325 US4319258A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Schottky barrier photovoltaic detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56135983A JPS56135983A (en) | 1981-10-23 |
| JPS6244825B2 true JPS6244825B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=22434786
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3043581A Granted JPS56135983A (en) | 1980-03-07 | 1981-03-03 | Schottky barrier photocell detector |
| JP61315933A Granted JPS62216276A (ja) | 1980-03-07 | 1986-12-25 | シヨツトキ障壁光検出器の製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315933A Granted JPS62216276A (ja) | 1980-03-07 | 1986-12-25 | シヨツトキ障壁光検出器の製造方法 |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4319258A (ja) |
| JP (2) | JPS56135983A (ja) |
| KR (1) | KR840001796B1 (ja) |
| AU (1) | AU519933B2 (ja) |
| BE (1) | BE887599A (ja) |
| CA (1) | CA1159133A (ja) |
| CH (1) | CH641913A5 (ja) |
| DE (2) | DE3153186C2 (ja) |
| DK (1) | DK157584C (ja) |
| ES (1) | ES8206849A1 (ja) |
| FR (1) | FR2477779B1 (ja) |
| IL (1) | IL62119A (ja) |
| IT (1) | IT1170735B (ja) |
| MY (1) | MY8500875A (ja) |
| NL (1) | NL189790C (ja) |
| NO (1) | NO159627C (ja) |
| PT (1) | PT72551B (ja) |
| SE (1) | SE459055B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63183128U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-25 | ||
| JPH02149632U (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4533933A (en) * | 1982-12-07 | 1985-08-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Schottky barrier infrared detector and process |
| JPS59161083A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-11 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | フオト・ダイオ−ド |
| FR2557371B1 (fr) * | 1983-12-27 | 1987-01-16 | Thomson Csf | Dispositif photosensible comportant entre les detecteurs des zones opaques au rayonnement a detecter, et procede de fabrication |
| JPS60253958A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-14 | Sharp Corp | センサ |
| US4942442A (en) * | 1986-04-11 | 1990-07-17 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Device including a radiation sensor |
| US4789645A (en) * | 1987-04-20 | 1988-12-06 | Eaton Corporation | Method for fabrication of monolithic integrated circuits |
| EP0296371B1 (de) * | 1987-06-22 | 1992-12-23 | Landis & Gyr Business Support AG | Photodetektor für Ultraviolett und Verfahren zur Herstellung |
| US4990988A (en) * | 1989-06-09 | 1991-02-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Laterally stacked Schottky diodes for infrared sensor applications |
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| US5406122A (en) * | 1993-10-27 | 1995-04-11 | Hughes Aircraft Company | Microelectronic circuit structure including conductor bridges encapsulated in inorganic dielectric passivation layer |
| KR100211070B1 (ko) * | 1994-08-19 | 1999-07-15 | 아끼구사 나오유끼 | 반도체 장치 및 그 제조방법 |
| DE102005027220A1 (de) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Siemens Ag | Festkörperdetektor zur Aufnahme von Röntgenabbildungen |
| US9929192B1 (en) | 2016-09-28 | 2018-03-27 | Raytheon Company | Ultraviolet (UV) schottky diode detector having single crystal UV radiation detector material bonded directly to a support structure with proper c-axis orientation |
| US9985058B2 (en) | 2016-09-28 | 2018-05-29 | Raytheon Company | Dual band ultraviolet (UV) and infrared radiation detector |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2820841A (en) * | 1956-05-10 | 1958-01-21 | Clevite Corp | Photovoltaic cells and methods of fabricating same |
| US2844640A (en) * | 1956-05-11 | 1958-07-22 | Donald C Reynolds | Cadmium sulfide barrier layer cell |
| DE1223472B (de) * | 1957-10-07 | 1966-08-25 | Lab Fuer Strahlungstechnik G M | Lichtempfindlicher Gleichrichter |
| NL280579A (ja) * | 1961-07-10 | |||
| BE630443A (ja) * | 1962-04-03 | |||
| US3386894A (en) * | 1964-09-28 | 1968-06-04 | Northern Electric Co | Formation of metallic contacts |
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| US3806779A (en) * | 1969-10-02 | 1974-04-23 | Omron Tateisi Electronics Co | Semiconductor device and method of making same |
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1980
- 1980-03-07 US US06/128,325 patent/US4319258A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
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- 1981-02-17 AU AU67374/81A patent/AU519933B2/en not_active Ceased
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- 1981-02-19 IT IT47840/81A patent/IT1170735B/it active
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- 1981-02-20 FR FR8103476A patent/FR2477779B1/fr not_active Expired
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- 1985-12-30 MY MY875/85A patent/MY8500875A/xx unknown
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1986
- 1986-12-25 JP JP61315933A patent/JPS62216276A/ja active Granted
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