KR20100107995A - 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조 및그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조는, 제1타입 기판과, 상기 제1타입 기판상에 위치한 제2타입 에피텍셜층과, 상기 제2 에피텍셜층 상에 얕은 깊이로 형성된 다수의 고농도 제2타입 층들과, 상기 제2타입 에피텍셜층 상에 위치하고 상기 다수의 고농도 제2타입 층들 사이에 좁고 얕은 깊이로 형성된 고농도 제1타입 층을 포함하여 구성되며, 상기 제1타입과 제2타입은 도핑된 상태가 서로 반대의 타입인 것을 특징으로 한다.
광 검출기, 포토 다이오드, 수광 소자, 광전 소자, PDIC
Description
본 발명은 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 광 픽업용(Optical Pickup) 광 검출기 집적회로(Photo Diode Integrated Circuit: 이하 'PDIC'로 칭함)에 있어서 인접한 수광 영역 사이에 상기 수광 영역과 반대 타입의 고농도 불순물을 얕게 도핑(doping)하여 이를 플로팅(floating)시킴으로써 상기 인접한 수광 영역 사이를 분리(isolation)시켜 광 검출기의 광 효율을 향상시키기 위한 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광 검출기(photo detector)는 빛을 검출하여 그 강도를 전기 신호로 변환하는 트랜스듀서를 말한다. 이러한 광 검출기로는 광전지(실리콘, 셀렌), 광도전 소자(황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴), 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전자 증배관, 광전관(진공, 가스 봉입) 등이 있으며, 일반적으로 광 변환 효율이 우수한 직접천이 반도체(direct band-gap semiconductor)를 이용하여 제작된다.
광 검출기는 구조가 다양하여 가장 일반적인 구조로는 p-n 접합을 이용하는 PIN형 광 검출기, 쇼트키 접합(schottky junction)을 이용하는 쇼트키형 광 검출기, 및 MSM(Metal Semiconductor Metal)형 광 검출기 등이 있다.
한편, 최근 광 데이터 저장(optical data storage) 분야에서 레이저 및 PDIC의 중요성이 크게 부각되고 있다. 대용량의 저장 매체에 대해 재생 및 저장을 하기 위해서는 레이저의 파장이 짧아져야 하고, 짧아진 파장을 검출하기 위해서는 광 검출기의 효율을 높일 필요가 있다.
현재 사용되고 있는 650nm 및 780nm 파장을 검출할 수 있는 광 검출기는 PIN 구조로 되어 있는데, 이러한 광 검출기의 효율을 높이기 위해서는 기존 PDIC에서 사용되고 있는 광 검출기의 셀을 효율이 높은 구조로 변경할 필요가 있다.
도 1은 종래 PIN 구조의 PD 셀 구조의 평면도이고, 도 2a와 2b는 도 1을 A-A'선을 따라 기판에 수직하게 절단한 단면도이다.
종래 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀(100)은 도 1과 함께, 도 2a와 2b에 나타낸 바와 같이, 제1타입 기판(예를 들면, P형 기판; 101a, 101b)위에 P-I-N 구조의 진성층(intrinsic layer)이 되는 제2타입 에피텍셜층(예를 들면, N형 에피텍셜층; 103a, 103b)이 에피텍셜 성장 방법으로 형성된다. 그런 다음, 상기 제2타입 에피텍셜층(103a, 103b) 위에 광을 수광 하는 다수 개로 분할된 수광 영역들이 고농도 제2타입 층들(예를 들면, N+층들: 105a-1~4, 105b-1~4)로 형성된다.
이렇게 형성된 고농도 제2타입 층들(105a-1~4, 105b-1~4)은 광 효율을 높이기 위하여 서로 분리되어야 하는데, 이를 위해 인접한 고농도 제2타입 층들(105a-1~4, 105b-1~4), 예를 들면, 인접한 두 개의 고농도 제2타입 층들(105a-1, 105a-2) 사이에 제1타입 웰(예컨대, P웰(P-well); 107a)과 제1타입 BUR(예컨대, PBUR: 109b)가 기판까지 연결되게 물리적인 벽을 형성하여 완전히 분리시키는 방법이 사용되었다 (도 2a 참조). 그러나, 이러한 방법은 분리를 위해 사용된 제1타입 웰(107a)의 폭이 넓어 유효한 수광 영역이 좁아지고 이로 인해 광 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
또 다른 방법으로는, 두 개의 고농도 제2타입 층들(105b-1, 105b-2) 사이를 분리시키기 위하여 제1타입 웰(107b)을 형성한 후, 이를 접지시킴으로써 그 사이를 전기적으로 분리시키는 방법이 사용되었다 (도 2b 참조). 그러나, 이 또한 상기 제1타입 웰(107b)이 접지됨으로써 그라운드(GND)에 연결되므로 누설 전류(leakage current)가 생겨 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 다수로 분할된 인접한 포토 다이오드 셀들 사이를 분리시키기 위하여 벽(well) 등을 이용한 물리적인 분리 방법이나, 전압 인가와 접지 등을 이용한 전기적인 분리 방법을 사용하지 않고 완전히 분리시킬 수 있는 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조는, 제1타입 기판과, 상기 제1타입 기판상에 위치한 제2타입 에피텍셜층과, 상기 제2 에피텍셜층 상에 얕은 깊이로 형성된 다수의 고농도 제2타입 층들과, 상기 제2타입 에피텍셜층 상에 위치하고 상기 다수의 고농도 제2타입 층들 사이에 좁고 얕은 깊이로 형성된 고농도 제1타입 층을 포함하여 구성되며, 상기 제1타입과 제2타입은 도핑된 상태가 서로 반대의 타입인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1타입은 P형이고, 상기 제2타입은 N형인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1타입 기판의 농도는 1016cm-3 이상이고, 상기 제2타입 에피텍셜층의 농도는 1014cm-3 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고농도 제1타입 층의 폭은 1㎛ 이하이고, 상기 고농도 제1타입 층의 깊이는 상기 고농도 제2타입 층들의 깊이와 같거나 더 깊은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고농도 제1타입 층은 플로팅(floating)되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 제조방법은, (A) 제1타입 기판상에 제2타입 에피텍셜층을 형성하는 단계와, (B) 상기 제2타입 에피텍셜층 상부에 얕은 깊이로 다수의 고농도 제2타입 층을 형성하는 단계와, 그리고, (c) 상기 제2타입 에피텍셜층 상에 위치하고 상기 다수의 고농도 제2타입 층들 사이에 좁고 얕은 깊이로 고농도 제1타입 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C) 단계에서 상기 고농도 제1타입 층의 폭은 1㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C) 단계 이후, 형성된 상기 고농도 제1타입 층을 플로팅(floating)시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 인접한 수광 영역 사이를 분리시키기 위하여 그 사이에 상기 수광 영역들과 반대 타입의 고농도 불순물을 좁고 얕게 도핑(doping)함으로써, 상기 수광 영역들 사이의 간격의 폭이 좁아짐에 따라 이러한 포토 다이오드 셀을 이용한 광 검출기의 크기를 보다 소형화할 수 있으며, 이에 따 라 유효한 수광 영역은 더욱 넓어져 포토 다이오드의 광 효율 또한 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 인접한 수광 영역들 사이를 분리시키기 위하여 상기 수광 영역들과 반대 타입의 고농도 불순물을 좁고 얕게 도핑(doping)한 층에 전압을 걸어주거나 또는 접지시키는 대신, 이를 플로팅(floating)시킴으로써, 누설 전류(leakage current)에 의한 암전류를 감소할 수 있으며, 이에 따라 노이즈 특성 또한 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀 구조의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일반적으로 광 픽업(Optical Pickup)에 사용되는 포토 다이오드는 다수로 분할된, 예를 들면 8분할 또는 12분할된 구조를 갖는데, 본 발명에서는 설명에 있어 이해를 쉽게 하기 위하여 4분할된 포토 다이오드 셀들을 사용하였으며, 기판에 수직한 방향으로 절단한 단면도에서는 두 개의 인접한 포토 다이오드들로만 나타내었음을 일러둔다.
이제 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀의 구조 및 제조방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 4분할된 포토 다이오드 셀의 평면도를 도시하며, 도 4는 도 3에 도시된 바와 같은 4분할된 포토 다이오드 셀들을 B-B' 선을 따라 절단한 단면도를 도시한다.
도 3과 4를 함께 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 픽업용 광 검출기에 사용된 포토 다이오드 셀은 제1타입(first-type) 기판(201), 제2 타입 에피텍셜층(second-type epitaxial layer; 203), 고농도 제2 타입 층(heavily-doped second-type layer; 205), 고농도 제1타입 층(heavily-doped first-type layer; 207)으로 이루어져 있으며, 여기서 상기 제1타입과 제2타입은 도핑된 상태가 서로 반대 타입이다. (예를 들면, 제1타입이 P형이면, 제2타입은 N형이다).
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 각 4분할된 포토 다이오드 셀의 가장자리에 배치된 제1타입 웰(first-type well; 209)과 제1타입 BUR(first-type BUR; 211)를 포함하고 있다.
보다 자세하게, 상기 제1타입 기판(201)은 실리콘(Si)에 기반을 둔 기판을 사용하는 것이 바람직하며, 제1타입 기판(201)은 P형 또는 N형 실리콘 기판을 사용할 수 있다. 이 실시예에서는 P형 실리콘 기판(P-sub)을 사용하였으며, 도면들에서는 'P-sub'로 표시하였다.
또한, 제1타입 기판(201)에 도핑된 불순물의 농도는 1016cm-3이상인 것이 바람직하다. 만약, 이 농도보다 적은 양의 불순물이 제1타입 기판(201)에 도핑되면, 제1타입 기판(201)의 저항 증가로 인하여 주파수 특성이 하락 될 수 있다.
제2타입 에피텍셜층(203)은 실리콘(Si)에 기반을 둔 물질로 이루어지며 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 제1타입 기판(201)상에 에피텍셜 성장(expitaxial growth)시켜 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 제2타입 에피텍셜층(203)은 광을 흡수하는 층으로서, 흡수된 광은 전기적인 신호로 변환시킬 수 있다. 보다 자세하게, 상기 제2타입 에피텍셜층(203)의 상부에 고농도 제2타입 층들(205-1~4)이 이온 주입(ion implantation) 방법을 이용하여 형성되며, P-I-N 구조를 형성하여 650nm 및 780nm 파장의 광선을 흡수하여 전기신호로 변환시킬 수 있다.
여기서, 상기 제2타입 에피텍셜층(203)은 4족 원소인 실리콘(si) 또는 실리콘 결정과 격자 상수(lattice constant)가 유사한, 실리콘카바이드(SiC) 또는 다이아몬드에 기반하는 것으로, 상기 CVD 방법을 이용한 에피텍셜 성장 시, 예를 들어 3족 원소(예, 붕소 등)의 불순물을 첨가하면 P형 에피텍셜층이 되고, 5족 원소(예, 인 등)의 불순물을 첨가하면 N형 에피텍셜층이 될 수 있다.
이때, 상기 제2타입 에피텍셜층(203)은 실질적으로 상기 제1타입 기판(201)보다 낮은 농도의 불순물과 높은 저항률을 가지며, 상기 제2타입 에피텍셜층(203)의 불순물 농도는 1014cm-3 이하인 것이 바람직하다. 만약, 이 농도보다 많은 양의 불순물이 제2타입 에피텍셜층(203)에 도핑되면, 650nm 및 780nm 파장의 광선에 대한 주파수 특성이 하락 될 수 있다. 이 실시예에서는 N형 에피텍셜층을 사용하였으 며, 도면들에서는 'N-epi'로 표시하였다.
그 다음, 고농도 제2타입 층들(205-1~4)은, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 4분할된 수광 영역들로 배치되도록 형성되며, 상술한 바와 같이, 상기 제2타입 에피텍셜층(203) 상부에 이온 주입 방법으로 고농도의 3족 원소 또는 5족 원소를 이용하여 얕게 형성한다. 이 실시예에서는 고농도 N형 층들을 사용하였으며, 도면들에는 'N+'로 표시하였다.
이렇게 형성된 다수의 고농도 제2타입 층들(205-1~4)은 광을 수광하는 수광 영역이 된다. 그런데, 인접한 다수의 고농도 제2타입 층들(205-1~4)은 각각 광을 수광할 수 있는 광 효율을 높이기 위해 인접한 다수의 고농도 제2타입 층들(205-1~4) 사이가 서로 완전히 분리(isolation)되어야 한다.
만약, 그렇지 않으면 그 사이에 저항이 발생할 수 있으며, 이로 인해 광 픽업용 광 검출기의 출력단에 영향을 주게 된다. 이는 다시 말해, 상기 광 픽업용 광 검출기에 사용된 포토 다이오드 셀의 광 효율이 저하된다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 포토 다이오드 셀은, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상기 인접한 두 개의 고농도 제2타입 층들(205-1, 205-2) 사이의 분리를 위해 그 사이에 고농도 제1타입 층(207)을 좁고 얕게 형성하여 상기 인접한 다수의 고농도 제2타입 층들(205-1~4) 사이의 저항을 높인다. 이때, 상기 고농도 제1타입 층(207)의 폭은 약 1 ㎛이하로 형성하는 것이 바람직하며, 그 깊이는 상기 고농도 제2타입 층들(205-1~4)과 같거나 조금 더 깊게 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 고농도 제1타입 층(207)의 폭은 종래 사용했던 제1타입 웰(예를 들면, P웰)의 약 1/4에 해당되는 너비이다. 이 실시예에서는 고농도 P형 층을 사용하였고, 도면들에서는 'P+'로 표시하였다.
이렇게 상기 고농도 제1타입 층(207)을 형성한 후, 이를 플로팅(floating)시키면, 상기 제2타입 에피텍셜층(203)과 상기 고농도 제1타입 층(207)이 서로 반대 타입으로 접합되어 있으므로 전계(electric field)에 의해 C영역에서 발생되는 전자-정공 쌍의 이동에 의해 공핍층(depletion region)이 형성된다.
따라서, 상기 고농도 제1타입 층(207)에 전압(예를 들면, 상기 고농도 제1타입 층(207)이 P형일 경우에는 역방향 바이어스, 또는 상기 고농도 제1타입 층(207)이 N형일 경우에는 순방향 바이어스)을 인가하거나, 상기 고농도 제1타입 층(207)을 접지시키지 않고도 상기 제1타입 기판(201)의 표면까지 공핍층이 형성되어 상기 인접한 두 개의 고농도 제2타입 층들(205-1, 205-2) 사이가 완전히 분리된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 구조를 갖는 포토 다이오드 셀은, 예를 들면, 4배속 블루레이용 PDIC에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 PIN 구조의 포토 다이오드 셀의 평면도.
도 2a는 하나의 종래 PIN 구조의 포토 다이오드 셀에 따른 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도.
도 2b는 또 다른 종래 PIN 구조의 포토 다이오드 셀에 따른 도 1의 A-A' 선을 따라 절단한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 픽업용 광 검출기 집적회로의 4분할된 포토 다이오드 셀 구조의 평면도.
도 4는 도 3의 B-B' 선을 따라 절단한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100a, 100b, 200: 포토 다이오드 셀
101a, 101b, 201: 제1타입 기판
103a, 103b, 203: 제2타입 에피텍셜층
105a-1~4, 105b-1~4, 205-1~4: 고농도 제2타입 층
207: 고농도 제1타입 층
107a, 107b: 209: 제1타입 웰(well)
109a, 109b, 211: 제1타입 BUR
Claims (10)
- 제1타입 기판;상기 제1타입 기판상에 위치한 제2타입 에피텍셜층;상기 제2 에피텍셜층 상에 얕은 깊이로 형성된 다수의 고농도 제2타입 층들;상기 제2타입 에피텍셜층 상에 위치하고 상기 다수의 고농도 제2타입 층들 사이에 좁고 얕은 깊이로 형성된 고농도 제1타입 층을 포함하고,상기 제1타입과 제2타입은 도핑된 상태가 서로 반대의 타입인 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 제1타입은 P형이고, 상기 제2타입은 N형인 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 제1타입 기판의 농도는 1016cm-3 이상인 것을 특징으로 하는 포토 다이오 드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 제2타입 에피텍셜층의 농도는 1014cm-3 이하인 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 고농도 제1타입 층의 폭은 1㎛ 이하인 것을 특징으로 포토 다이오드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 고농도 제1타입 층의 깊이는 상기 고농도 제2타입 층들의 깊이와 같거나 더 깊은 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 구조.
- 제1항에 있어서,상기 고농도 제1타입 층은 플로팅(floating)되어 있는 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 구조.
- (A) 제1타입 기판상에 제2타입 에피텍셜층을 형성하는 단계;(B) 상기 제2타입 에피텍셜층 상부에 얕은 깊이로 다수의 고농도 제2타입 층을 형성하는 단계; 및(C) 상기 제2타입 에피텍셜층 상에 위치하고 상기 다수의 고농도 제2타입 층들 사이에 좁고 얕은 깊이로 고농도 제1타입 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 제조방법.
- 제8항에 있어서,상기 (C) 단계에서 상기 고농도 제1타입 층의 폭은 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 제조방법.
- 제8항에 있어서,상기 (C) 단계 이후, 형성된 상기 고농도 제1타입 층을 플로팅(floating)시키는 것을 특징으로 하는 포토 다이오드 셀 제조방법.
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Cited By (2)
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| CN109560160A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 艾普凌科有限公司 | 紫外线受光元件和紫外线受光元件的制造方法 |
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