KR20080043700A - Photodiode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광, 특히 자외선을 받아 전류를 발생시키는 포토 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a photodiode that receives light, in particular ultraviolet light, to generate a current.
종래의 포토 다이오드는 실리콘 기판 상에 매립 산화막을 사이에 두고 150㎚ 정도 두께의 실리콘 반도체층을 형성한 SOI (Silicon On Insulator) 기판의 N 형 불순물을 저농도로 확산시킨 실리콘 반도체층에, N 형 불순물을 고농도로 확산시켜 「E」자 형상의 빗형으로 형성한 N+ 확산층과, P 형 불순물을 고농도로 확산시켜 「Π」자 형상의 빗형으로 형성한 P+ 확산층의 빗살부를 맞물리게 하여 횡형으로 대향 배치하고, N+ 확산층 및 P+ 확산층에 전기적으로 접속하는 금속 배선에 소정의 전압을 인가하여 자외선의 강도를 검출하고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).A conventional photodiode is an N-type impurity in a silicon semiconductor layer in which N-type impurities of a SOI (Silicon On Insulator) substrate in which a silicon semiconductor layer having a thickness of about 150 nm is formed with a buried oxide film on a silicon substrate are diffused at low concentration. The N + diffused layer formed by diffusing to a high concentration to form an "E" comb and the comb portion of the P + diffused layer formed by forming a "Π" comb into a high concentration by diffusing P-type impurities into a horizontal shape, A predetermined voltage is applied to a metal wiring electrically connected to the N + diffusion layer and the P + diffusion layer to detect the intensity of the ultraviolet rays (see
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평 7-162024호 (제 4 페이지 단락 0025-제 5 페이지 단락 0035, 도 2, 도 3)[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-162024 (
오늘날, 오존층의 파괴에 의한 자외선의 조사량의 증가에 수반하여, 태양광에 포함되는 자외선의 인체나 환경에 주는 영향이 우려되고 있다.Today, with the increase in the irradiation amount of ultraviolet rays due to the destruction of the ozone layer, there is a concern about the effect on the human body and the environment of ultraviolet rays contained in sunlight.
일반적으로, 자외선은 파장 400㎚ 이하의 자외선 영역의 시인할 수 없는 광을 말하지만, 장파 자외선 (UV-A 파:파장 약 320~400㎚) 과, 중파 자외선 (UV-B 파:파장 약 280~320㎚) 과, 단파 자외선 (UV-C 파:파장 약 280㎚ 이하) 으로 분류되고, 이들 파장 영역에 따라 인체나 환경에 주는 영향이 다르며, UV-A 파는 피부를 흑화시키고, 진피에 도달하여 노화의 원인이 되고, UV-B 파는 피부에 염증을 일으키고, 피부암을 유발할 우려가 있고, UV-C 파는 강한 살균 작용이 있지만 오존층에서 흡수된다고 여겨지고 있다.Generally, ultraviolet rays refer to unrecognizable light in the ultraviolet region having a wavelength of 400 nm or less, but long-wave ultraviolet (UV-A wavelength: about 320 to 400 nm) and medium-wave ultraviolet (UV-B wave: about 280 to wavelength) 320 nm) and short-wave ultraviolet light (UV-C wave: wavelength of about 280 nm or less), and the influence on the human body and the environment varies according to these wavelength ranges, and the UV-A wave blackens the skin and reaches the dermis. It causes aging, and UV-B waves cause skin irritation and skin cancer, and UV-C waves are considered to be absorbed by the ozone layer although they have a strong bactericidal action.
이 때문에, 이들 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하여, 그 강도를 검출하는 센서의 개발에 대한 기대가 높아지고 있다.For this reason, the expectation is high for the development of the sensor which isolate | separates the ultraviolet-ray of these three wavelength ranges, and detects the intensity.
그러나, 상기 서술한 종래의 기술에 있어서는, 파장 400㎚ 이하의 자외선 영역의 자외선의 총량은 검출할 수 있지만, 3 개의 파장 영역을 분리하여 검출할 수는 없다는 문제가 있다.However, in the conventional technique described above, although the total amount of ultraviolet rays in the ultraviolet region having a wavelength of 400 nm or less can be detected, there is a problem that three wavelength regions cannot be detected separately.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 자외선의 3 개의 파장 영역을 분리하고, 그 강도를 검출하는 것이 가능한 포토 다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a photodiode capable of separating three wavelength regions of ultraviolet rays and detecting the intensity thereof.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 포토 다이오드가 절연층 상에 형성된 두께가 상이한 복수의 실리콘 반도체층을 구비하고, 상기 각각의 두께의 실리콘 반도체층은 P 형 및 N 형의 어느 일방의 유형의 불순물을 저농도로 확산시켜 형성된 저농도 확산층을 갖고, 각각의 상기 저농도 확산층을 사이에 두고, P 형의 불순물을 고농도로 확산시켜 형성된 P 형 고농도 확산층과, N 형의 불순물을 고농도로 확산시켜 형성된 N 형 고농도 확산층이 대향 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of silicon semiconductor layers having different thicknesses formed on the insulating layer, and each of the silicon semiconductor layers having a thickness of either the P-type or N-type P type high concentration diffusion layer formed by diffusing impurities at low concentration and formed by diffusing P type impurities at high concentration with each of said low concentration diffusion layers interposed therebetween, and N type formed by diffusing N type impurities at high concentration The high concentration diffusion layer is arranged to face each other.
이로써, 본 발명은 두께가 상이한 실리콘 반도체층에 형성된 각각의 감광 소Thus, the present invention provides each photosensitive element formed in a silicon semiconductor layer having a different thickness.
자의 출력으로부터 연산에 의해 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하여 그 강도를 구할 수 있고, 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하고, 또한 그 강도를 검출하는 것이 가능한 포토 다이오드를 용이하게 얻을 수 있다는 효과가 얻어진다.From the output of the ruler, it is possible to obtain the photodiode which can separate the ultraviolet rays of the three wavelength ranges by calculation, and can easily obtain the photodiode which can separate the ultraviolet rays of the three wavelength ranges and detect the intensity. Obtained.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 포토 다이오드의 실시예에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the Example of the photodiode by this invention is described with reference to drawings.
[실시예 1]Example 1
도 1 은 실시예 1 의 포토 다이오드의 상면을 나타내는 설명도, 도 2 는 실시예 1 의 포토 다이오드의 단면을 나타내는 설명도, 도 3 내지 도 6 은 실시예 1 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing a top surface of a photodiode of Example 1, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross section of a photodiode of Example 1, and FIGS. 3 to 6 are views showing a manufacturing method of a photo IC of Example 1; It is also.
또한, 도 2 는 도 1 의 A-A 단면선을 따른 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1.
도 1, 도 2 에 있어서, 1 은 포토 다이오드이며, 도시하지 않는 실리콘 (Si) 으로 이루어지는 실리콘 기판 상에, 산화 실리콘 (SiO2) 으로 이루어지는 절연층으로서의 매립 산화막 (3) 을 사이에 두고 얇은 단결정 실리콘으로 이루어지는 실리콘 반도체층 (4) 을 형성한 SOI 구조의 반도체 웨이퍼의 두께가 상이한 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 형성된 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 에 의해 구성된다.1 and 2, 1 is a photodiode, and a thin single crystal is interposed between a buried
본 실시예의 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 의 두께는, 파장 400㎚ 이하의 자외선 영역의 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하고, 그 강도를 검출하기 위하여, 36㎚ 이하의 두께의 범위에서, 각각 단계적으로 상이한 두께로 설정된다.The thicknesses of the first and second
즉, 실리콘 중에 있어서의 광흡수율 I/Io 는, 광흡수계수 α 를 이용한 다음식에 나타내는 베르의 법칙에 의해 표시된다.That is, the light absorption factor I / Io in silicon is represented by the Ber's law shown in the following formula using the light absorption coefficient α.
I/Io=exp(-αZ) ------ (1)I / Io = exp (-αZ) ------ (1)
여기서, Z 는 광의 진입 깊이, I 는 깊이 Z 에 있어서의 광강도, Io 는 입사광강도를 나타낸다.Where Z is the entrance depth of light, I is the light intensity at depth Z, and Io is the incident light intensity.
광흡수계수 α 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이 파장 의존성이 있고, 식 (1) 을 이용하여 실리콘 반도체층 (4) 의 두께 (Z) 마다 광흡수율 I/Io 를 구하면, 도 8 에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.As shown in FIG. 7, the light absorption coefficient α has a wavelength dependency, and when the light absorption coefficient I / Io is obtained for each thickness Z of the
도 8 에 나타내는 바와 같이, 광흡수율 I/Io 가 0.1 이하, 즉 10% 이하가 되면, 광흡수율 I/Io 는 급격히 저하되고, 그 파장은 두께가 얇아짐에 따라 단파장의 방향, 즉 자외선 영역의 방향으로 이행함을 알 수 있다.As shown in Fig. 8, when the light absorption rate I / Io is 0.1 or less, i.e., 10% or less, the light absorption rate I / Io decreases rapidly, and as the thickness becomes thinner, the wavelength becomes shorter, that is, in the ultraviolet region. It can be seen that the shift in the direction.
이 성질을 이용하기 위하여, 실리콘 반도체층 (4) 의 두께에 대한 광흡수율 I/Io 가 10% 가 되는 파장을 구하면, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 파장 400㎚ 이하의 자외선 영역에서 선택적으로 감도를 갖도록 하기 위해서는, 실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 50㎚ 이하의 두께로 하면 됨을 알 수 있다.In order to take advantage of this property, when the wavelength at which the light absorption rate I / Io is 10% with respect to the thickness of the
상기의 계산 결과에 기초하여, 두께를 50㎚ 이하의 범위에서 다양하게 두께를 변화시킨 실리콘 반도체층 (4) 에 후술하는 제 1 감광 소자 (11) 와 동일한 구성을 갖는 감광 소자를 단독으로 형성하고, 이들의 광의 파장에 대한 감도를 실험에 의해 계측하였다.Based on the above calculation results, a photosensitive element having the same configuration as that of the first
도 20 은 실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 40.04㎚ 로 하였을 때의 감광 소자의 감도를 나타내는 그래프이다. 도 20 에 나타내는 바와 같이, 두께를 약 40㎚ 로 한 감광 소자에 있어서는, 자외선의 파장 영역 (파장 400㎚ 이하의 파장 영역) 보다 긴 가시광의 파장 영역 (보라색) 에 서브피크 (도 20 에 나타내는 동그라미) 가 존재함을 알 수 있다.20 is a graph showing the sensitivity of the photosensitive element when the thickness of the
이것은 상기의 계산에 있어서는, 광이 실리콘 반도체층 (4) 을 그대로 통과한다고 가정하여 계산하였으나, 실제의 감광 소자에 있어서는, 실리콘 반도체층 (4) 과 매립 산화막 (3) 의 계면에서 광이 반사하고, 광이 통과하는 경로의 길이가 길어져 자외선의 파장 영역보다 긴 파장의 가시광과 반응하고, 이것이 서브피크가 되어 출현하기 때문인 것으로 생각된다.This calculation was performed assuming that light passed through the
이러한 서브피크는 더욱 얇은 실리콘 반도체층 (4) 에 있어서도 출현하고, 그 출현하는 파장 (서브피크 파장이라고 한다) 을 실험에 의해 구한 결과를 도 21 에 나타낸다.Such a sub peak also appears in the thinner
도 21 에 나타내는 바와 같이, 서브피크 파장은 실리콘 반도체층 (4) 의 두께가 얇아짐에 따라 짧아지고, 실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 Tsi (단위:㎚) 로 하고, 서브피크 파장을 Ls (단위:㎚) 로 하였을 때에,As shown in FIG. 21, the sub peak wavelength is shortened as the thickness of the
Ls=2.457Tsi+312.5 ------ (2)Ls = 2.457Tsi + 312.5 ------ (2)
로 표시되는 실험식으로 근사되고, 실리콘 반도체층 (4) 과 매립 산화막 (3) 의 계면에서의 반사의 영향을 피하여, 파장 400㎚ 보다 긴 파장의 가시광과 반응시키지 않기 위해서는, 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 의 두께를 36㎚ 이하의 두께의 범위에서 상이한 두께로 하면 됨을 알 수 있다.The first and second silicon are approximated by an empirical formula represented by, in order to avoid the influence of reflection at the interface between the
이 때문에, 자외선 영역만을 선택적으로 검출하기 위한 실리콘 반도체층 (4) 의 두께는 36㎚ 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 그 하한은 3㎚ 로 설정하는 것이 바람직하다.For this reason, the thickness of the
실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 3㎚ 이상으로 하는 것은, 이것보다 얇게 하면 반도체 웨이퍼에 실리콘 반도체층 (4) 을 형성하는 경우에 있어서의 두께의 편차를 흡수하는 것이 곤란해지기 때문이다.The thickness of the
본 실시예의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 은 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 보다 두꺼운 두께로 형성되고, 그 두께는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 이 35㎚, 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 이 10㎚ 이다.The first
이와 같이 하여, 두께가 설정된 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 상에는, 도 3 내지 도 6 에 나타내는 바와 같이, 포토 다이오드 (1) 의 제 1 감광 소자 (11) 를 형 성하기 위한 제 1 다이오드 형성 영역 (6a), MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 로서의 nMOS 소자 (31) 나 pMOS 소자 (41) 를 형성하기 위한 트랜지스터 형성 영역 (8a, 8b) 이 설정되고, 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 상에는 포토 다이오드 (1) 의 제 2 감광 소자 (21) 를 형성하기 위한 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 이 설정되어 있다.Thus, on the 1st
또한, 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b), 트랜지스터 형성 영역 (8a, 8b) 의 각각의 주위를 직사각형의 틀 형상으로 둘러싸는 영역에는 소자 분리층 (9) 을 형성하기 위한 소자 분리 영역 (10) 이 설정되어 있다.In addition, element isolation for forming the
소자 분리층 (9) 은 소자 분리 영역 (10) 의 두께가 두꺼운 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 산화 실리콘 등의 절연 재료로 매립 산화막 (3) 에 도달하여 형성되어 있고, 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 의 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b), 그리고 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 트랜지스터 형성 영역 (8a, 8b) 의 이웃하는 각각의 사이를 전기적으로 절연 분리하는 기능을 갖고 있다.The
또한, 본 설명에 있어서는, 도 1, 도 2 등에 나타내는 바와 같이, 소자 분리층 (9) 은 구별을 위하여 그물선으로 나타낸다.In addition, in this description, as shown to FIG. 1, FIG. 2 etc., the
본 실시예의 제 1 감광 소자 (11) 는 두께가 두꺼운 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 설정된 제 1 의 다이오드 형성 영역 (6a) 에 형성된다.The first
12 는 P 형 고농도 확산층으로서의 제 1 의 P+ 확산층이며, 제 1 다이오드 형성 영역 (6a) 의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 붕소 (B) 등의 P 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시켜 형성된 확산층으로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 소자 분리층 (9) 의 내측의 한 변 (9a) 에 접하는 봉우리부 (12a) 와, 봉우리부 (12a) 로부터 한 변 (9a) 에 대향하는 소자 분리층 (9) 의 내측의 다른 변 (9b) 을 향하여 연장되는 복수의 빗살부 (12b) 로 형성된 빗형으로 형성된다.12 is a first P + diffusion layer as a P-type high concentration diffusion layer, and is a diffusion layer formed by diffusing P-type impurities such as boron (B) at a relatively high concentration in the first
본 실시예의 제 1 의 P+ 확산층 (12) 은 봉우리부 (12a) 로부터 2 개의 빗살부 (12b) 를 연장시켜 「Π」자 형상으로 형성되어 있다.The first P +
14 는 N 형 고농도 확산층으로서의 제 1 의 N+ 확산층이며, 제 1 다이오드 형성 영역 (6a) 의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에, P 형 고농도 확산층과 반대의 형, 즉 인 (P) 이나 비소 (As) 등의 N 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시켜 형성된 확산층으로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 소자 분리층 (9) 의 내측의 다른 변 (9b) 에 접하는 봉우리부 (14a) 와, 봉우리부 (14a) 로부터 대향하는 한 변 (9a) 을 향하여 연장되는 복수의 빗살부 (14b) 로 형성된 빗형으로 형성된다.14 is a first N + diffusion layer as an N-type high concentration diffusion layer, and in the first
본 실시예의 제 1 의 N+ 확산층 (14) 은 봉우리부 (14a) 의 양 단부와 중앙부로부터 3 개의 빗살부 (14b) 를 연장시켜 「E」자 형상으로 형성되어 있다.The first N +
15 는 저농도 확산층으로서의 제 1 의 P- 확산층이며, 서로 이간되어 빗살부 (12b, 14b) 를 맞물리게 하여 대향 배치된 제 1 의 P+ 확산층 (12) 과 제 1 의 N+ 확산층 (14) 에 각각 접하는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에, P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시켜 형성된 확산층으로서, 여기에 형성되는 공핍층에 흡수된 자외선에 의해 전자-정공쌍이 발생하는 부위이다.15 is a first P-diffusion layer serving as a low concentration diffusion layer, which is spaced apart from each other to engage the
상기의 구성에 의해, 본 실시예의 포토 다이오드 (1) 의 제 1 감광 소자 (11) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 그 제 1 의 P+ 확산층 (12) 과 제 1 의 N + 확산층 (14) 을, 각각의 빗살부 (12b, 14b) 를 맞물리게 하여 제 1 의 P- 확산층 (15) 을 사이에 두고 대향 배치하고, 각각의 제 1 의 P- 확산층 (15) 과의 경계 (16) 를 제외한 주연의 부위를 소자 분리층 (9) 에 접하도록 하여 형성되어 있다.By the above structure, as shown in FIG. 1, the 1st
본 실시예의 제 2 감광 소자 (21) 는 두께가 얇은 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 에 설정된 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 에 제 1 감광 소자 (11) 와 마찬가지로 형성되고, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 소자 분리층 (9) 의 내측의 한 변 (9c) 에 접하는 봉우리부 (22a) 로부터 한 변 (9c) 에 대향하는 소자 분리층 (9) 의 내측의 다른 변 (9d) 을 향하여 연장되는 복수의 빗살부 (22b) 에서 「Π」자 형상의 빗형으로 형성된 P 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 P 형 고농도 확산층으로서의 제 2 의 P+ 확산층 (22) 과, 소자 분리층 (9) 의 내측의 다른 변 (9d) 에 접하는 봉우리부 (24a) 로부터 대향하는 한 변 (9c) 을 향하여 연장되는 복수의 빗살부 (24b) 에서 「E」자 형상의 빗형으로 형성된 N 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 N 형 고농도 확산층으로서의 제 2 의 N+ 확산층 (24) 을 서로의 빗살부 (22b, 24b) 를 맞물리게 하여 대향 배치하고, 이 제 2 의 P+ 확산층 (22) 과 제 2 의 N+ 확산층 (24) 사이에 경계 (26) 에 의해 접하여 개재하는 P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 저농도 확산층으로서의 제 2 의 P- 확산층 (25) 을 구비하고 있다.The second
본 실시예의 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 는, 도 6 (P13) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 형성되는 nMOS 소자 (31) 및 pMOS 소자 (41) 와 함께 형성된다.As shown in FIG. 6 (P13), the first and second
본 실시예의 nMOS 소자 (31) 는, 두께가 두꺼운 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 설정된 트랜지스터 형성 영역 (8a) 에 형성된다.The
도 6 (P13) 에 있어서, 32 는 게이트 산화막이며, 산화 실리콘 등의 절연 재료로 이루어지는 비교적 막두께가 얇은 절연막이다.In Fig. 6 (P13), 32 is a gate oxide film, and a relatively thin film insulating film made of an insulating material such as silicon oxide.
33 은 게이트 전극이며, 소스층 (35) (후술) 과 같은 유형의 불순물 (본 실시예에서는 N 형) 을 비교적 고농도로 확산시킨 폴리실리콘 등으로 이루어지는 전극으로서, 트랜지스터 형성 영역 (8a) 의 게이트 길이 방향의 중앙부에 게이트 산화막 (32) 를 사이에 두고 트랜지스터 형성 영역 (8a) 의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 대향하여 형성되고, 그 측면에는 질화 실리콘 (Si3N4) 등의 절연 재료로 이루어지는 사이드 월 (34; side wall) 이 형성되어 있다.33 is a gate electrode, and is an electrode made of polysilicon or the like in which impurities (N type in this embodiment) of the same type as the source layer 35 (described later) are diffused at a relatively high concentration, and the gate length of the
트랜지스터 형성 영역 (8a) 의 게이트 전극 (33) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에는, N 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 소스층 (35) 및 드레인층 (36) 이 형성되고, 각각의 게이트 전극 (33) 측에는 소스층 (35) 및 드레인층 (36) 의 각각의 연장부 (37) 가 소스층 (35) 과 같은 유형의 불순물을 소스층 (35) 보다 저농도 (중농도라고 한다) 로 확산시켜 형성되어 있다.In the first
게이트 산화막 (32) 아래의 소스층 (35) 및 드레인층 (36) 의 각각의 연장부 (37) 사이의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에는, 소스층 (35) 과는 반대의 유형의 불순물인 P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 nMOS 소자 (31) 의 채널이 형성되는 채널 영역 (38) 이 형성되어 있다.In the first
본 실시예의 pMOS 소자 (41) 는 두께가 두꺼운 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 설정된 트랜지스터 형성 영역 (8b) 에 nMOS 소자 (31) 의 불순물의 형을 반대로 하여 동일하게 형성되고, 소스층 (45) 및 드레인층 (46) 과, 소스층 (45) 과 드레인층 (46) 의 각각의 연장부 (47) 사이의 채널 영역 (48) 에 게이트 산화막 (42) 을 사이에 두고 대향하는 측면에 사이드 월 (34) 이 형성된 게이트 전극 (43) 을 갖고 있다.The
본 실시예의 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 과, pMOS 소자 (41) 의 소스층 (45) 및 드레인층 (46) 은, 각각 P 형의 같은 불순물을 같은 농도로 확산시켜 형성된다.The first and second P + diffusion layers 12 and 22 of the first and second
또한, 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 과, nMOS 소자 (31) 의 소스층 (35) 및 드레인층 (36) 은, 각각 N 형의 같은 불순물을 같은 농도로 확산시켜 형성된다.In addition, the 1st and 2nd N + diffused layers 14 and 24 of the 1st and 2nd
또한, 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 P- 확산층 (15, 25) 과, nMOS 소자 (31) 의 채널 영역 (38) 은 각각 P 형의 같은 불순물을 같은 농도로 확산시켜 형성된다.Further, the first and second P-
또한, 상기의 게이트 길이 방향은 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 상면과 평행하게 소스층 (35 또는 45) 으로부터 드레인층 (36 또는 46) 으로 향하는 방향, 또는 그 반대의 방향을 말한다.In addition, said gate length direction means the direction from the
도 3 내지 도 5 에 있어서, 51 은 마스크 부재로서의 레지스트 마스크이며, 포토 리소그래피에 의해 실리콘 반도체층 (4) 상에 도포된 포지티브형 또는 네거티 브형의 레지스트를 노광 및 현상 처리하여 형성된 마스크 패턴으로서, 본 실시예의 에칭이나 이온 주입에 있어서의 마스크로서 기능한다.3 to 5, 51 is a resist mask as a mask member, and is a mask pattern formed by exposing and developing a positive or negative type resist applied on the
이하에, 도 3 내지 도 6 에 P 로 나타내는 공정에 따라, 본 실시예의 포토 IC 의 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the photo IC of a present Example is demonstrated according to the process shown by P in FIGS.
본 실시예의 반도체 웨이퍼의 실리콘 반도체층 (4) 은 SIMOX (Separation by Implanted Oxygen) 법에 의해 매립 산화막 (3) 상에 얇은 실리콘층을 남겨 형성된 SOI 구조의 반도체 웨이퍼, 또는 매립 산화막 (3) 상에 얇은 실리콘층을 붙여 형성된 SOI 구조의 반도체 웨이퍼의 얇은 실리콘층에 열산화법에 의해 희생 산화막을 형성하고, 이것을 웨트 에칭에 의해 제거하여 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 두께와 같은 35㎚ 로 형성된다.The
P1 (도 3), 매립 산화막 (3) 상에 소정의 두께 (본 실시예에서는 35㎚) 의 실리콘 반도체층 (4) 을 형성한 반도체 웨이퍼의 실리콘 반도체층 (4) 상에 열산화법에 의해 얇은 막두께의 패드 산화막을 형성하고, 그 패드 산화막 상에 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 질화 실리콘으로 이루어지는 실리콘 질화막을 형성하고, 포토 리소그래피에 의해 실리콘 질화막 상에 제 1 다이오드 형성 영역 (6a, 6b) 및 트랜지스터 형성 영역 (8a, 8b) 을 덮는, 즉 소자 분리 영역 (10) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (도시 생략) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 이방성 에칭에 의해 실리콘 질화막을 제거하여 패드 산화막을 노출시킨다.On the
상기의 레지스트 마스크를 제거하여, 노출된 실리콘 질화막을 마스크로서, LOCOS (Local Oxidation Of Silicon) 법에 의해, 소자 분리 영역 (10) 의 실리콘 반도체층 (4) 을 산화시켜 매립 산화막 (3) 에 도달하는 소자 분리층 (9) 을 형성하고, 웨트 에칭에 의해 실리콘 질화막 및 패드 산화막을 제거하여, 실리콘 반도체층 (4) 의 각각의 소자 분리 영역 (10) 에 소자 분리층 (9) 을 형성한다.By removing the resist mask and using the exposed silicon nitride film as a mask, the
그리고, 실리콘 반도체층 (4) 상에, CVD 법에 의해 질화 실리콘으로 이루어지는 실리콘 질화막 (53) 을 형성하고, 포토 리소그래피에 의해 실리콘 질화막 (53) 상에 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 이방성 에칭에 의해 실리콘 질화막 (53) 을 제거하여 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 의 실리콘 반도체층 (4) 을 노출시킨다.Then, a
P2 (도 3), 공정 P1 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 열산화법에 의해 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 의 실리콘 반도체층 (4) 에 희생 산화막 (54) 을 형성한다.The resist
P3 (도 3), 웨트 에칭에 의해 희생 산화막 (54) 를 제거하고, 열인산에 침지시켜 실리콘 질화막 (53) 을 제거하고, 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 의 실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 10㎚ 의 두께로 한 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 을 형성한다.P3 (FIG. 3), the
이로써, 실리콘 질화막 (53) 에 덮여 있던 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 이외의 영역의 실리콘 반도체층 (4) 이 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 으로서 형성된다.Thereby, the
P4 (도 3), 포토 리소그래피에 의해 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 제 1 다이오드 형성 영역 (6a) 및 트랜지스터 형성 영역 (8a), 그리고 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 의 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서, 노출되어 있는 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 P 형 불순물 이온을 주입하고, 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 제 1 감광 소자 (11) 의 제 1 의 P- 확산층 (15) 및 nMOS 소자 (31) 의 채널 영역 (38) 을 형성함과 함께, 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 에 P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 제 2 감광 소자 (21) 의 제 2 의 P- 확산층 (25) 을 형성한다.P4 (FIG. 3), the first
P5 (도 4), 공정 P4 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 다시 포토 리소그래피에 의해 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 트랜지스터 형성 영역 (8b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물 이온을 주입하고, 트랜지스터 형성 영역 (8b) 의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 pMOS 소자 (41) 의 채널 영역 (48) 을 형성한다.The resist
P6 (도 4), 열산화법에 의해 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 의 상면을 산화시켜 실리콘 산화막 (55) 을 형성하고, 그 실리콘 산화막 (55) 상에 CVD 법에 의해 폴리실리콘을 퇴적시켜 비교적 두꺼운 막의 폴리실리콘층 (56) 을 형성한다.P6 (FIG. 4), the upper surfaces of the first and second
P7 (도 4), 포토 리소그래피에 의해 폴리실리콘층 (56) 상에, 트랜지스터 형성 영역 (8a, 8b) 의 게이트 길이 방향의 중앙부의 게이트 전극 (33, 43) 의 형성 영역을 덮는 레지스트 마스크 (도시 생략) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 드라이 에칭 등에 의해 폴리실리콘층 (56) 및 실리콘 산화막 (55) 을 에칭하고, 게이트 산 화막 (32, 42) 을 개재하여 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 채널 영역 (38, 48) 에 대향하는 게이트 전극 (33, 43) 을 형성하고, 상기의 레지스트 마스크를 제거한다.P7 (FIG. 4), the resist mask which covers the formation area of the
P8 (도 4), 포토 리소그래피에 의해 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 의 형성 영역 (도 1 에 나타내는 「E」자 형상의 부위) 및 트랜지스터 형성 영역 (8a) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 및 게이트 전극 (33) 의 폴리실리콘에 N 형 불순물 이온을 주입하고, 게이트 전극 (33) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물을 중농도로 확산시킨 nMOS 소자 (31) 의 연장부 (37) 를 형성함과 함께, 게이트 전극 (33) 및 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 의 형성 영역의 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 중농도의 N 형 불순물을 확산시킨다.P8 (FIG. 4), formation region of the 1st and 2nd N + diffused layers 14 and 24 of the 1st and 2nd diode formation area |
P9 (도 5), 공정 P8 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 포토 리소그래피에 의해 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 의 형성 영역 (도 1 에 나타내는 「Π」자 형상의 부위) 및 트랜지스터 형성 영역 (8b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 및 게이트 전극 (43) 의 폴리실리콘에 P 형 불순물 이온을 주입하고, 게이트 전극 (43) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 P 형 불순물을 중농도로 확산시킨 pMOS 소자 (41) 의 연장부 (47) 를 형성함과 함께, 게이트 전극 (43) 및 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 의 형성 영역의 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 중농 도의 P 형 불순물을 확산시킨다.The resist
P10 (도 5), 공정 P9 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 게이트 전극 (33, 43) 및 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 상의 전면에 CVD 법에 의해 질화 실리콘을 퇴적시켜 실리콘 질화막을 형성하고, 이방성 에칭에 의해 실리콘 질화막을 에칭하고, 게이트 전극 (33, 43) 의 상면 및 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 의 상면을 노출시켜, 게이트 전극 (33, 43) 의 측면에 사이드 월 (34) 을 형성한다.The resist
P11 (도 5), 포토 리소그래피에 의해 상기 공정 P8 과 동일한 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 및 게이트 전극 (33) 의 폴리실리콘에 N 형 불순물 이온을 주입하고, 사이드 월 (34) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 nMOS 소자 (31) 의 소스층 (35), 드레인층 (36), 그리고 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 각각 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 을 형성함과 함께, 게이트 전극 (33) 에 비교적 고농도의 N 형 불순물을 확산시킨다.P11 (FIG. 5), the same resist
P12 (도 5), 공정 P11 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 포토 리소그래피에 의해 상기 공정 P9 와 동일한 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 및 게이트 전극 (43) 의 폴리실리콘에 P 형 불순물 이온을 주입하고, 사이드 월 (34) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 P 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 pMOS 소자 (41) 의 소스층 (45), 드레인층 (46), 그리고 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 에 각각 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 을 형성함과 함께, 게이트 전극 (43) 에 비교적 고농도의 P 형 불순물을 확산시킨다.The resist
P13 (도 6), 공정 P12 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 각 확산층을 활성화시키기 위한 열처리를 실시하여, 본 실시예의 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21), 그리고 nMOS 소자 (31), pMOS 소자 (41) 가 형성된다.The resist
그 후에, 소자 분리층 (9) 상 등의 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층 (4a, 4b) 상의 전면에, CVD 법에 의해 산화 실리콘 등의 절연 재료를 비교적 두껍게 퇴적시키고, 그 상면을 평탄화 처리하여 층간 절연막을 형성하고, 포토 리소그래피에 의해 층간 절연막 상에, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (24) 상의 컨택트홀의 형성 영역의 층간 절연막을 노출시킨 개구부를 갖는 레지스트 마스크 (도시 생략) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 산화 실리콘을 선택적으로 에칭하는 이방성 에칭에 의해 층간 절연막을 관통하여 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (24) 에 도달하는 컨택트홀을 형성하고, 상기의 레지스트 마스크의 제거 후에, CVD 법 또는 스퍼터법에 의해 컨택트홀내에 도전 재료를 매립하여 컨택트 플러그를 형성하고, 그 상면을 평탄화 처리하여 층간 절연막의 상면을 노출시킨다.Thereafter, an insulating material such as silicon oxide is deposited relatively thick on the entire surface of the first and second
다음에, 상기와 동일하게 하여, 제 1 의 P+ 확산층 (12) 및 제 1 의 N+ 확산층 (14), 소스층 (35, 45) 및 드레인층 (36, 46) 상의 컨택트홀에 도전 재료를 매립하여 컨택트 플러그를 형성하고, 그 상면을 평탄화 처리하여 층간 절연막의 상 면을 노출시킨다.Next, in the same manner as above, a conductive material is embedded in the contact holes on the first P +
또한, 상기와 동일하게 하여, 게이트 전극 (33, 43) 에 도달하는 컨택트홀에 도전 재료를 매립하여 컨택트 플러그를 형성하고, 평탄화 처리를 실시하여 본 실시예의 포토 IC (58) 을 형성한다.In the same manner as above, a contact plug is formed by embedding a conductive material in the contact holes reaching the
이와 같이 하여 형성된 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 는 그 제 1 및 제 2 의 P- 확산층 (15, 25) 이 포토 IC (58) 을 구성하는 nMOS 소자 (31) 의 채널 영역 (38) 과 같은 P 형 불순물을 같은 농도로 확산시키고 있으므로, nMOS 소자 (31) 의 채널 영역 (38) 을 형성하는 공정 P4 에 있어서, 같은 레지스트 마스크 (51) 를 이용하여 동시에 형성하는 것이 가능해져, 포토 IC (58) 의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.The first and second
또한, 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 이 포토 IC (58) 를 구성하는 nMOS 소자 (31) 의 소스층 (35), 드레인층 (36) 과 같은 N 형 불순물을 같은 농도로 확산시키고 있으므로, nMOS 소자 (31) 의 소스층 (35), 드레인층 (36) 을 형성하는 공정 P11 에 있어서, 동일한 레지스트 마스크 (51) 를 이용하여 동시에 형성하는 것이 가능해져, 포토 IC (58) 의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.In addition, the
또한, 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 이 포토 IC (58) 를 구성하는 pMOS 소자 (41) 의 소스층 (45), 드레인층 (46) 과 같은 P 형 불순물을 같은 농도로 확산시키고 있으므로, pMOS 소자 (41) 의 소스층 (45), 드레인층 (46) 을 형성하는 공정 P12 에 있어서, 동일한 레지스트 마 스크 (51) 를 이용하여 동시에 형성하는 것이 가능해져, 포토 IC (58) 의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.In addition, the
상기의 제 1 및 제 2 의 P- 확산층 (15, 25) 의 두께가 각각 상이한 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 로 이루어지는 포토 다이오드 (1) 에 자외선 영역의 모든 파장의 자외선을 균일하게 조사했을 경우의 파장에 대한 광흡수율 I/Io 의 계산 결과를 도 10 에 나타낸다.Uniformity of ultraviolet rays of all wavelengths in the ultraviolet region is applied to the
계산에 이용한 제 1 감광 소자 (11) 의 제 1 의 P- 확산층 (15) 의 두께는 35㎚, 제 2 감광 소자 (21) 의 제 2 의 P- 확산층 (25) 의 두께는 10㎚ 이다.The thickness of the 1st P-
도 10 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 제 1 감광 소자 (11)(제 1 의 P- 확산층 (15) 의 두께:35㎚) 와, 제 2 감광 소자 (21)(제 2 의 P- 확산층 (25) 의 두께:10㎚) 의 광흡수율 특성은 다르고, 이 특성을 이용하여, 이들의 출력의 차이 또는 그 절대치 또는 그들의 비례배, 및 그들의 조합 등에 의해 연산을 실시함으로써, UV-A 파, UV-B 파, UV-C 파 (이하 A 파, B 파, C 파라고 한다) 를 분리하여 각각의 강도를 검출하는 것이 가능하게 된다.As shown in Fig. 10, the first photosensitive element 11 (thickness of the first P-diffusion layer 15: 35 nm) of the present embodiment, and the second photosensitive element 21 (second P-diffusion layer ( 25) thickness: 10 nm), the light absorption rate characteristics are different, and using this characteristic, UV-A wave, UV by calculating by the difference in their output or their absolute value or their proportional multiple, their combination, etc. -B wave and UV-C wave (hereinafter referred to as A wave, B wave and C para) can be separated to detect respective intensities.
즉, 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 에는, 동일한 모든 파장의 자외선이 균일하게 조사되고 있지만, 그 실리콘 반도체층 (4) 의 두께가 상이하기 때문에 각각의 광흡수율 특성이 다르므로, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 감광 소자 (21) 의 출력을 약 1.1 배 (도 11(a) 에 나타내는 파선) 하고, 이것을 제 1 감광 소자 (11) 의 출력에서 빼면, C 파가 상쇄되어 그 차이는 A 파와 B 파를 각각 약 5% 포함하는 출력이 된다.That is, although the ultraviolet rays of all the same wavelengths are irradiated uniformly to the 1st and 2nd
이 차이를 약 20 배하여 A 파와 B 파를 합한 파장 영역의 입사광강도를 구하고, 이것을 제 1 감광 소자 (11) 를 약 5 배하여 구한 자외선 영역의 입사광강도에서 빼면, C 파의 입사광강도를 얻을 수 있다.This difference is approximately 20 times to obtain the incident light intensity of the wavelength region where A and B waves are combined, and subtracted from the incident light intensity of the ultraviolet region obtained by about 5 times the first
또한, 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 감광 소자 (21) 의 출력을 약 1.4 배 (도 11(b) 에 나타내는 파선) 하고, 이것을 제 1 감광 소자 (11) 의 출력에서 빼면, 그 차이의 절대치는 A 파가 상쇄되어 B 파와 C 파를 각각 약 5% 포함하는 출력이 된다.In addition, as shown in FIG. 11 (b), when the output of the second
이 차이의 절대치를 약 20 배하여 B 파와 C 파를 합한 파장 영역의 입사광강도를 구하고, 이로부터 상기에서 구한 C 파의 입사광강도를 빼면, 그 차이는 B 파의 입사광강도가 된다.The incident light intensity of the wavelength region obtained by adding the B wave and the C wave by calculating the absolute value of this difference by about 20 times, and subtracting the incident light intensity of the C wave obtained above from the difference, becomes the incident light intensity of the B wave.
그리고, 제 1 감광 소자 (11) 를 약 5 배하여 구한 자외선 영역의 입사광강도에서 상기에서 구한 B 파 및 C 파의 입사광강도를 빼면, 그 차이는 A 파의 입사광강도가 된다.Then, the incident light intensity of the B wave and the C wave obtained above is subtracted from the incident light intensity of the ultraviolet region obtained by multiplying the first
상기의 연산과 동일하게 하여, 짧은 파장폭으로 각 파장폭의 각각의 입사광강도를 구한 결과를 도 12 에 나타낸다.In the same manner as in the above calculation, the result of obtaining the incident light intensities of the respective wavelength widths in the short wavelength width is shown in FIG.
도 12 에서 알 수 있듯이, 본 실시예의 포토 다이오드 (1) 의 2 종류의 두께를 갖는 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 로부터의 각각의 출력을 연산하면, UV-A 파, UV-B 파, UV-C 파를 분리한 상태에서, 각각의 강도를 검출하는 것이 가능함을 알 수 있다.As can be seen from Fig. 12, when the respective outputs from the first and second
이 경우에, 포토 다이오드 (1) 의 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 로부터 의 출력은 광발생 전류를 저항 등을 이용하여 전압으로 변환하고, 이것을 A/D 컨버터 등으로 디지털치로 변환하여 취출하고, 이들을 외부 회로에 형성한 연산 회로에서 연산함으로써 각각의 파장 영역의 강도를 검출하면 된다.In this case, the output from the first and second
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 절연층 상에 형성된 두께가 상이한 제 1 및 제 2 실리콘 반도체층에 각각 P- 확산층을 사이에 두고 대향 배치된 P+ 확산층과 N+ 확산층을 구비한 제 1 및 제 2 감광 소자를 형성함으로써, 제 1 및 제 2 감광 소자로부터 출력되는 2 종류의 출력으로부터 연산에 의해 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하여 그 강도를 구할 수가 있고, 3 개의 파장 영역의 자외선을 분리하고, 또한 그 강도를 검출하는 것이 가능한 포토 다이오드를 용이하게 얻을 수 있다.As described above, in the present embodiment, the first and second layers each having a P + diffusion layer and an N + diffusion layer disposed opposite to each other with a P− diffusion layer interposed therebetween in the first and second silicon semiconductor layers having different thicknesses formed on the insulating layer. By forming two photosensitive elements, ultraviolet rays in three wavelength ranges can be determined by calculation from two kinds of outputs outputted from the first and second photosensitive elements, and their intensities can be obtained. Moreover, the photodiode which can detect the intensity | strength can be obtained easily.
[실시예 2]Example 2
도 13 은 실시예 2 의 포토 다이오드의 단면을 나타내는 설명도, 도 14 내지 도 17 은 실시예 2 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도이다.FIG. 13 is an explanatory diagram showing a cross section of the photodiode of Example 2, and FIGS. 14 to 17 are explanatory diagrams showing a manufacturing method of the photo IC of Example 2. FIG.
또한, 도 13 은 실시예 1 의 도 2 와 동일한 단면으로 나타낸 단면도이며, 그 상면은 실시예 1 의 도 1 과 동일하다. 또한 상기 실시예 1 과 동일한 부분은, 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.13 is sectional drawing shown by the same cross section as FIG. 2 of Example 1, and the upper surface is the same as FIG. 1 of Example 1. FIG. In addition, the part same as the said Example 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.
본 실시예의 두께가 얇은 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 은 도 14 내지 도 17 에 나타내는 바와 같이, 제 2 의 P- 확산층 (25) 의 제 2 의 P- 형성 영역 (61)(도 1 에 나타내는 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 의 「Π」자 형상의 제 2 의 P+ 확산층 (22) 과, 「E」자 형상의 제 2 의 N+ 확산층 (24) 에 끼워진 영역을 말한다) 에 만 형성되어 있다.As shown in FIGS. 14 to 17, the thinner second
이 때문에, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 제 2 의 P+ 확산층 (22) 과 제 2 의 N+ 확산층 (24) 은 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 과 같은 두께로 형성되어 있다.For this reason, as shown in FIG. 13, the 2nd P + diffused
이 경우에, 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 은 3㎚ 이상, 30㎚ 미만의 두께로 설정되고, 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 은 30㎚ 이상, 36㎚ 이하로 설정된다.In this case, the second
실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 3㎚ 이상, 36㎚ 이하로 하는 것은, 상기 실시예 1 과 동일한 이유에 의한다.The thickness of the
제 2 실리콘 반도체층 (4b) 의 두께를 30㎚ 미만으로 설정했을 경우에, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 과 제 2 의 N+ 확산층 (24) 의 두께를 30㎚ 이상으로 하는 것은, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (24) 의 두께를 각각 30㎚ 미만으로 하면, 도 18 에 나타내는 P+ 확산층의 경우에 있어서도, 도 19 에 나타내는 N+ 확산층의 경우에 있어서도, 시트 저항이 극도로 상승하여, 제 2 감광 소자 (21) 로부터의 출력이 저하되기 때문이다.When the thickness of the second
또한, 도 18, 도 19 에 있어서의 횡축은 각각 P+ 확산층, N+ 확산층의 게이트 길이 방향의 폭, 즉 도 13 에 나타내는 단면 방향의 각각의 폭이다.In addition, the horizontal axis in FIG. 18, FIG. 19 is the width | variety of the gate length direction of P + diffusion layer and N + diffusion layer, ie, each width of the cross-sectional direction shown in FIG.
이하에, 도 14 내지 도 17 에 PA 로 나타내는 공정에 따라, 본 실시예의 포토 IC 의 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the photo IC of a present Example is demonstrated according to the process shown by PA in FIGS. 14-17.
본 실시예의 반도체 웨이퍼의 실리콘 반도체층 (4) 은 상기 실시예 1 과 동일하게 하여 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 두께와 같은 35㎚ 로 형성된다.The
PA1 (도 14), 실시예 1 의 공정 P1 과 동일하게 하여, 실리콘 반도체층 (4) 의 각각의 소자 분리 영역 (10) 에 소자 분리층 (9) 을 형성하고, 실리콘 반도체층 (4) 상에, CVD 법에 의해 질화 실리콘으로 이루어지는 실리콘 질화막 (53) 을 형성하고, 포토 리소그래피에 의해 실리콘 질화막 (53) 상에 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 의 제 2 의 P- 형성 영역 (61) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서, 이방성 에칭에 의해 실리콘 질화막 (53) 을 제거하여 제 2 의 P- 형성 영역 (61) 의 실리콘 반도체층 (4) 을 노출시킨다.In the same manner as in the process of PA1 (FIG. 14) and Example P1, an
PA2 (도 14), 공정 P1 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 열산화법에 의해 제 2 의 P- 형성 영역 (61) 의 실리콘 반도체층 (4) 에 희생 산화막 (54) 을 형성한다.The resist
PA3 (도 14), 웨트 에칭에 의해 희생 산화막 (54) 을 제거하고, 열인산에 침지시켜 실리콘 질화막 (53) 을 제거하고, 제 2 의 P- 형성 영역 (61) 의 실리콘 반도체층 (4) 의 두께를 10㎚ 의 두께로 한 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 을 형성한다.The
이로써, 실리콘 질화막 (53) 에 덮여 있던 제 2 의 P- 형성 영역 (61) 이외의 영역의 실리콘 반도체층 (4) 이 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 으로서 형성된다.As a result, the
PA4 (도 14), 포토 리소그래피에 의해 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 제 1 다이오드 형성 영역 (6a) 및 트랜지스터 형성 영역 (8a), 그리고 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 을 포함하는 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서, 실시예 1 의 공정 P4 와 동일하게 하여, 제 1 감광 소자 (11) 의 제 1 의 P- 확산층 (15) 및 nMOS 소자 (31) 의 채널 영역 (38) 을 형성함과 함께, 제 2 실리콘 반도체층 (4b) 을 포함하는 제 2 다이오드 형성 영역 (6b) 에 P 형 불순물을 비교적 저농도로 확산시킨 제 2 감광 소자 (21) 의 제 2 의 P- 확산층 (25) 을 형성한다.A second diode comprising PA4 (FIG. 14), a first
PA5 (도 15), 공정 P4 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 실시예 1 의 공정 P5 와 동일하게 하여, pMOS 소자 (41) 의 채널 영역 (48) 을 형성한다.The resist
PA6 (도 15), 실시예 1 의 공정 P6 과 동일하게 하여, 실리콘 산화막 (55) 을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘층 (56) 을 형성한다.In the same manner as PA6 (FIG. 15) and Step P6 in Example 1, a
PA7 (도 15), 실시예 1 의 공정 P7 과 동일하게 하여, 게이트 산화막 (32, 42) 을 개재하여 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 의 채널 영역 (38, 48) 에 대향하는 게이트 전극 (33, 43) 을 형성한다.PA7 (FIG. 15) and the
PA8 (도 15), 포토 리소그래피에 의해 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 의 형성 영역 (도 1 에 나타내는 「E」자 형상의 부위) 및 트랜지스터 형성 영역 (8a) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 및 게이트 전극 (33) 의 폴리실리콘에 N 형 불순물 이온을 주입하고, 게이트 전극 (33) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물을 중농도로 확산시킨nMOS 소자 (31) 의 연장부 (37) 를 형성함과 함께, 게이트 전극 (33) 및 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 의 형성 영역의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 중농도의 N 형 불순물을 확산시킨다.Formation area | region of the 1st and 2nd N + diffused layers 14 and 24 of 1st and 2nd diode formation area |
PA9 (도 16), 공정 PA8 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 포토 리소그래피에 의해 제 1 및 제 2 다이오드 형성 영역 (6a, 6b) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 의 형성 영역 (도 1 에 나타내는 「Π」자 형상의 부위) 및 트랜지스터 형성 영역 (8b) 을 노출시킨 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 및 게이트 전극 (43) 의 폴리실리콘에 P 형 불순물 이온을 주입하고, 게이트 전극 (43) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 P 형 불순물을 중농도로 확산시킨 pMOS 소자 (41) 의 연장부 (47) 를 형성함과 함께, 게이트 전극 (43) 및 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 의 형성 영역의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 중농도의 P 형 불순물을 확산시킨다.The resist
PA10 (도 16), 실시예 1 의 공정 P10 과 동일하게 하여, 게이트 전극 (33, 43) 의 측면에 사이드 월 (34) 을 형성한다.In the same manner as in step PA10 (FIG. 16) and step P10 in Example 1, sidewalls 34 are formed on the side surfaces of the
PA11 (도 16), 포토 리소그래피에 의해 상기 공정 PA8 과 동일한 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 및 게이트 전극 (33) 의 폴리실리콘에 N 형 불순물 이온을 주입하고, 사이드 월 (34) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 N 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 nMOS 소자 (31) 의 소스층 (35), 드레인층 (36), 그리고 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24) 을 형성함과 함께, 게이트 전극 (33) 에 비교적 고농도의 N 형 불순물을 확산시킨다.The same resist
PA12 (도 16), 공정 PA11 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 포토 리소그래피에 의해 상기 공정 PA9 와 동일한 레지스트 마스크 (51) 를 형성하고, 이것을 마스크로서 노출되어 있는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 및 게이트 전극 (43) 의 폴리실리콘에 P 형 불순물 이온을 주입하고, 사이드 월 (34) 의 양측의 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 P 형 불순물을 비교적 고농도로 확산시킨 pMOS 소자 (41) 의 소스층 (45), 드레인층 (46), 그리고 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 의 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22) 을 형성함과 함께, 게이트 전극 (43) 에 비교적 고농도의 P 형 불순물을 확산시킨다.The resist
PA13 (도 17), 공정 PA12 에서 형성한 레지스트 마스크 (51) 를 제거하고, 각 확산층을 활성화시키기 위한 열처리를 실시하여, 본 실시예의 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21), 그리고 nMOS 소자 (31), pMOS 소자 (41) 가 형성된다.The resist
그 후에, 상기 실시예 1 과 동일하게 하여 층간 절연막을 형성하고, 포토 리소그래피에 의해 층간 절연막 상에, 제 1 및 제 2 의 P+ 확산층 (12, 22), 제 1 및 제 2 의 N+ 확산층 (14, 24), 소스층 (35, 45) 및 드레인층 (36, 46) 상의 컨택트홀의 형성 영역의 층간 절연막을 노출시킨 개구부를 갖는 레지스트 마스크 (도시 생략) 를 형성하고, 상기 실시예 1 과 동일하게 하여 각 확산층에 도달하는 컨택트 플러그를 형성하고, 그 상면을 평탄화 처리하여 층간 절연막의 상면을 노출시킨다.Thereafter, an interlayer insulating film is formed in the same manner as in Example 1, and the first and second P + diffusion layers 12 and 22 and the first and second N + diffusion layers 14 are formed on the interlayer insulating film by photolithography. 24, a resist mask (not shown) having an opening exposing the interlayer insulating film of the contact hole formation region on the source layers 35 and 45 and the drain layers 36 and 46 is formed, and is the same as in the first embodiment. To form contact plugs that reach each of the diffusion layers, and planarize the upper surface to expose the upper surface of the interlayer insulating film.
다음에, 상기와 동일하게 하여, 게이트 전극 (33, 43) 에 도달하는 컨택트홀에 도전 재료를 매립하여 컨택트 플러그를 형성하고, 평탄화 처리를 실시하여 본 실시예의 포토 IC (58) 를 형성한다.Next, in the same manner as described above, a contact plug is formed by filling a conductive material in the contact holes reaching the
이와 같이 하여 형성된 제 1 및 제 2 감광 소자 (11, 21) 는, 상기 실시예 1 과 마찬가지로, 각각의 확산층이 nMOS 소자 (31) 및 pMOS 소자 (41) 의 각 확산층과 같은 유형의 같은 불순물을 같은 농도로 확산시키고 있으므로, 각각의 형성 공정에 있어서, 같은 레지스트 마스크 (51) 를 이용하여 동시에 형성하는 것이 가능해져, 포토 IC (58) 의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.The first and second
상기와 같이, 본 실시예의 제 2 감광 소자 (21) 의 제 2 의 P- 확산층 (25) 이 30㎚ 미만의 두께였다 하더라도, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (25) 은 30㎚ 이상의 두께를 갖는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 형성되어 있으므로, 시트 저항이 과대해지는 일은 없고, 제 2 감광 소자 (21) 로부터의 출력이 저하되는 일도 없다.As described above, even if the second P-
또한, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (25) 을 nMOS 소자 (31) 및 pMOS 소자 (41) 를 형성하는 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 형성하므로, 컨택트홀의 깊이를 다른 소스층 등의 확산층에 형성하는 컨택트홀의 깊이와 같게 할 수 있고, 컨택트 플러그를 형성할 때의 공정을 간소화하여, 포토 IC (58) 의 제조 공정의 간략화를 더욱 도모할 수 있다.In addition, since the second P +
또한, 본 실시예에서는, 제 2 의 P- 확산층 (25) 의 두께를 30㎚ 미만으로 하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 제 2 의 P- 확산층 (25) 의 두께를 30㎚ 이상으로 하는 경우라도, 제 2 의 P+ 확산층 (22) 및 제 2 의 N+ 확산층 (25) 을 제 1 실리콘 반도체층 (4a) 에 형성하면, 상기와 동일한 컨택트 플러그 형성시의 공정 간소화의 효과가 얻어진다.In the present embodiment, the case where the thickness of the second P-
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 실시예 1 과 동일한 효과에 더하여, 제 2 의 P- 확산층을 형성하는 제 2 실리콘 반도체층의 두께를 30㎚ 미만으로 했을 경우에, 제 2 의 P+ 확산층 및 제 2 의 N+ 확산층을 30㎚ 이상의 두께로 하도록 함으로써, 제 2 감광 소자의 고농도 확산층의 시트 저항이 과대해지는 것을 방지하여, 제 2 감광 소자로부터의 출력의 저하를 방지할 수 있다.As described above, in the present embodiment, in addition to the same effect as in the first embodiment, when the thickness of the second silicon semiconductor layer forming the second P-diffusion layer is less than 30 nm, the second P + diffusion layer And by setting the second N + diffusion layer to a thickness of 30 nm or more, the sheet resistance of the high concentration diffusion layer of the second photosensitive element can be prevented from being excessive, and a decrease in the output from the second photosensitive element can be prevented.
또한, 제 2 의 P+ 확산층 및 제 2 의 N+ 확산층을 제 1 실리콘 반도체층에 형성하도록 함으로써, 제 2 의 P+ 확산층 및 제 2 의 N+ 확산층의 상면을 MOSFET 의 소스층, 드레인층의 상면과 같은 높이로 할 수 있고, 컨택트 플러그 형성시의 공정을 간소화하여 포토 IC 의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.Further, by forming the second P + diffusion layer and the second N + diffusion layer in the first silicon semiconductor layer, the upper surfaces of the second P + diffusion layer and the second N + diffusion layer are flush with the upper surfaces of the source and drain layers of the MOSFET. The manufacturing process of the photo IC can be simplified by simplifying the process at the time of forming the contact plug.
또한, 상기 각 실시예에 있어서는, 포토 다이오드의 감광 소자의 저농도 확산층은 2 종류의 두께가 상이한 실리콘 반도체층에 각각 형성하는 것으로 설명하였지만, 3 종류 이상의 상이한 두께를 갖는 실리콘 반도체층에 각각 형성하도록 해도 된다.In each of the above embodiments, the low concentration diffusion layer of the photodiode of the photodiode has been described as being formed in two kinds of silicon semiconductor layers having different thicknesses, but may be formed in silicon semiconductor layers having three or more kinds of different thicknesses, respectively. do.
또한, 상기 각 실시예에 있어서는, 저농도 확산층은 P 형 불순물을 확산시켜 형성하는 것으로 설명하였지만, N 형의 불순물을 비교적 저농도로 확산시켜 형성해도, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.In the above embodiments, the low concentration diffusion layer was formed by diffusing the P-type impurities, but the same effect as described above can be obtained even when the N-type impurities are formed by diffusing at a relatively low concentration.
또한, 상기 각 실시예에 있어서는, P+ 확산층은 「Π」자 형상, N+ 확산층은 「E」자 형상인 것으로 설명하였지만, 각각의 형상을 반대로 해도 되고, 빗살부의 수를 더 많게 해도 된다.In each of the above embodiments, the P + diffusion layer has been described as having a "?" Shape and the N + diffusion layer has a "E" shape. However, the shapes may be reversed and the number of comb portions may be increased.
또한, 상기 각 실시예에 있어서는, P+ 확산층 및 N+ 확산층에는 빗살부를 복수 형성하고, 이들을 맞물리게 하여 배치하는 것으로 설명하였지만, 빗살부를 형성하지 않고, 봉우리부만을 저농도 확산층을 사이에 두고 대향 배치하도록 해도 된다.Incidentally, in the above embodiments, it has been described that a plurality of comb portions are formed in the P + diffusion layer and the N + diffusion layer and are arranged so as to be interlocked with each other. However, the peak portions may be disposed to face each other with only the low concentration diffusion layer interposed therebetween. .
또한, 상기 각 실시예에 있어서는, 실리콘 반도체층은 SOI 기판의 절연층으로서의 매립 산화막 상에 형성된 실리콘 반도체층인 것으로 설명하였지만, 절연층으로서의 사파이어 기판 상에 형성된 SOS (Silicon On Sapphire) 기판의 실리콘 반도체층이라도, 절연층으로서의 쿼츠 기판 상에 형성된 SOQ (Silicon On Quartz) 기판의 실리콘 반도체층 등이어도 된다.In each of the above embodiments, the silicon semiconductor layer is described as being a silicon semiconductor layer formed on the buried oxide film as the insulating layer of the SOI substrate, but the silicon semiconductor of the SOS (Silicon On Sapphire) substrate formed on the sapphire substrate as the insulating layer. The layer may be a silicon semiconductor layer of a silicon on quartz (SOQ) substrate formed on a quartz substrate as an insulating layer.
[도 1] 실시예 1 의 포토 다이오드의 상면을 나타내는 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the upper surface of the photodiode of Example 1. FIG.
[도 2] 실시예 1 의 포토 다이오드의 단면을 나타내는 설명도.Explanatory drawing which shows the cross section of the photodiode of Example 1. FIG.
[도 3] 실시예 1 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the photo IC of Example 1. FIG.
[도 4] 실시예 1 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.4 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the photo IC of Example 1. FIG.
[도 5] 실시예 1 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the photo IC of Example 1. FIG.
[도 6] 실시예 1 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing the photo IC of Example 1. FIG.
[도 7] 실리콘 (100) 의 광흡수계수의 파장 의존성을 나타내는 그래프.7 is a graph showing the wavelength dependence of the light absorption coefficient of silicon (100).
[도 8] 실리콘 반도체층의 두께에 따른 광흡수율을 나타내는 그래프.8 is a graph showing the light absorption rate according to the thickness of the silicon semiconductor layer.
[도 9] 광흡수율이 10% 가 되는 파장을 나타내는 그래프.9 is a graph showing a wavelength at which the light absorption rate becomes 10%.
[도 10] 실시예 1 의 포토 다이오드의 각 감광 소자의 광흡수율을 나타내는 그래프.10 is a graph showing the light absorption of each photosensitive element of the photodiode of Example 1. FIG.
[도 11] 실시예 1 의 포토 다이오드의 각 파장 영역의 자외선의 검출 방법을 나타내는 설명도.FIG. 11 is an explanatory diagram showing a detection method of ultraviolet light in each wavelength region of the photodiode of Example 1. FIG.
[도 12] 실시예 1 의 포토 다이오드의 출력 특성을 나타내는 그래프.12 is a graph showing the output characteristics of the photodiode of Example 1. FIG.
[도 13] 실시예 2 의 포토 다이오드의 단면을 나타내는 설명도.FIG. 13 is an explanatory diagram showing a cross section of a photodiode of Example 2. FIG.
[도 14] 실시예 2 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 14 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the photo IC of Example 2. FIG.
[도 15] 실시예 2 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 15 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the photo IC of Example 2. FIG.
[도 16] 실시예 2 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the photo IC of Example 2. FIG.
[도 17] 실시예 2 의 포토 IC 의 제조 방법을 나타내는 설명도.FIG. 17 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the photo IC of Example 2. FIG.
[도 18] 실시예 2 의 P+ 확산층의 시트 저항을 나타내는 그래프.FIG. 18 is a graph showing sheet resistance of P + diffusion layers of Example 2. FIG.
[도 19] 실시예 2 의 N+ 확산층의 시트 저항을 나타내는 그래프.FIG. 19 is a graph showing the sheet resistance of the N + diffusion layer of Example 2. FIG.
[도 20] 실리콘 반도체층의 두께를 40.04㎚ 로 했을 때의 감광 소자의 감도를 나타내는 그래프.20 is a graph showing the sensitivity of the photosensitive element when the thickness of the silicon semiconductor layer is 40.04 nm.
[도 21] 실리콘 반도체층의 두께에 따른 서브피크 파장을 나타내는 그래프.Fig. 21 is a graph showing the sub-peak wavelength according to the thickness of the silicon semiconductor layer.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1:포토 다이오드1: Photodiode
3:매립 산화막3: buried oxide film
4:실리콘 반도체층4: silicon semiconductor layer
4a:제 1 실리콘 반도체층4a: first silicon semiconductor layer
4b:제 2 실리콘 반도체층4b: second silicon semiconductor layer
6a:제 1 다이오드 형성 영역6a: 1st diode formation area
6b:제 2 다이오드 형성 영역6b: second diode formation region
8a, 8b:트랜지스터 형성 영역8a, 8b: transistor formation region
9:소자 분리층9: element isolation layer
9a, 9c:한 변9a, 9c: One side
9b, 9d:다른 변9b, 9d : other side
10:소자 분리 영역10: device isolation region
11:제 1 감광 소자11: first photosensitive element
12:제 1 의 P+ 확산층12: first P + diffusion layer
12a, 14a, 22a, 24a: 봉우리부12a, 14a, 22a, 24a: Peak part
12b, 14b, 22b, 24b:빗살부12b, 14b, 22b, 24b: comb part
14:제 1 의 N+ 확산층14 first N + diffusion layer
15:제 1 의 P- 확산층15: first P-diffusion layer
16, 26:경계16, 26: Boundary
21:제 2 감광 소자21: second photosensitive element
22:제 2 의 P+ 확산층22: second P + diffusion layer
24:제 2 의 N+ 확산층24: Second N + diffusion layer
25:제 2 의 P- 확산층25: second P-diffusion layer
31:nMOS 소자31: nMOS element
32, 42:게이트 산화막32, 42 : gate oxide film
33, 43:게이트 전극33, 43: gate electrode
34:사이드 월34: Side wall
35, 45:소스층35, 45 : Source layer
36, 46:드레인층36, 46 : Drain floor
37, 47:연장부37, 47: Extension part
38, 48:채널 영역38, 48 : Channel area
41:pMOS 소자41 : pMOS element
51:레지스트 마스크51: resist mask
53:실리콘 질화막53: silicon nitride film
54:희생 산화막54: sacrificial oxide film
55:실리콘 산화막55 silicon silicon film
56:폴리실리콘층56: Polysilicon layer
58:포토 IC58: Photo IC
61:제 2 의 P- 형성 영역61: second P-forming region
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