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JP2011003588A - Infrared detection element, and method for manufacturing same - Google Patents

Infrared detection element, and method for manufacturing same Download PDF

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JP2011003588A JP2009143312A JP2009143312A JP2011003588A JP 2011003588 A JP2011003588 A JP 2011003588A JP 2009143312 A JP2009143312 A JP 2009143312A JP 2009143312 A JP2009143312 A JP 2009143312A JP 2011003588 A JP2011003588 A JP 2011003588A
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semiconductor layer
detection element
infrared detection
main surface
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Kenji Makino
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

【課題】 信頼性の高い赤外線検出素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明に係る赤外線検出素子１は、基板２と、第１のＰＮ接合部９と第２のＰＮ接合部１０とが交互に並ぶように基板２の一方の側の主面Ａに沿って線状に延在すると共に、主面上で隣り合う部位が溝１５によって仕切られたＰＮ半導体層３と、第１のＰＮ接合部９が一方の側に露出するように第２のＰＮ接合部１０の一方の側に設けられ、第２のＰＮ接合部９を短絡させる中間電極４と、ＰＮ半導体層３の両端部Ｅ１，Ｅ２に設けられ、一方の側からの赤外線の入射によって第１のＰＮ接合部９で発生した電荷による電位の変化を出力するための端子電極５，６と、を備える。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable infrared detecting element and a manufacturing method thereof.
[Solution]
The infrared detection element 1 according to the present invention has a line along the main surface A on one side of the substrate 2 so that the substrate 2, the first PN junction 9 and the second PN junction 10 are alternately arranged. And the second PN junction 10 so that the first PN junction 9 and the PN semiconductor layer 3 that are adjacent to each other on the main surface are partitioned by the groove 15 and the first PN junction 9 are exposed to one side. Are provided on one side of the PN semiconductor layer 3 and are short-circuited to the second PN junction 9 and are provided on both ends E1 and E2 of the PN semiconductor layer 3. Terminal electrodes 5 and 6 for outputting a change in potential due to electric charges generated at the junction 9.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、赤外線検出素子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an infrared detection element and a method for manufacturing the same.

従来の赤外線検出素子として、例えば特許文献１，２に記載されたものが知られている。特許文献１には、基板上に積層されたN型半導体層及びP型半導体層を有すると共に、溝によって互いに分離された複数の単一センサが多段に接続され、各単一センサに生じる電流の変化によって赤外線を検出する赤外線センサが記載されている。   As conventional infrared detection elements, for example, those described in Patent Documents 1 and 2 are known. In Patent Document 1, a plurality of single sensors having an N-type semiconductor layer and a P-type semiconductor layer stacked on a substrate and separated from each other by a groove are connected in multiple stages, and the current generated in each single sensor is An infrared sensor is described that detects infrared by change.

特開２００７−８１２２５号公報JP 2007-81225 A 特許３０２９４９７号公報Japanese Patent No. 3029497

しかしながら、特許文献１記載の赤外線センサにおいては、溝によって分離された複数の単一センサを多段に接続するに際し、溝を跨いで凹凸部に配線を形成する必要があるため、その形成が容易ではない。また段差切れの可能性もあるため、製品の歩留まりが低下してしまう。更に、配線の形成により開口率が低くなると、それに伴ってセンサの感度が低下するため、信頼性が十分ではないという問題があった。   However, in the infrared sensor described in Patent Document 1, when a plurality of single sensors separated by a groove are connected in multiple stages, it is necessary to form wiring on the concavo-convex portion across the groove. Absent. In addition, since there is a possibility of a step break, the yield of the product is reduced. Further, when the aperture ratio is lowered due to the formation of the wiring, the sensitivity of the sensor is lowered accordingly, and there is a problem that the reliability is not sufficient.

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い赤外線検出素子及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly reliable infrared detection element and a method for manufacturing the same.

上記目的を達成するために、本発明に係る赤外線検出素子は、基板と、第１のＰＮ接合部と第２のＰＮ接合部とが交互に並ぶように基板の一方の側の主面に沿って線状に延在すると共に、主面上で隣り合う部位が溝によって仕切られたＰＮ半導体層と、第１のＰＮ接合部が一方の側に露出するように第２のＰＮ接合部の一方の側に設けられ、第２のＰＮ接合部を短絡させる中間電極と、ＰＮ半導体層の両端部に設けられ、一方の側からの赤外線の入射によって第１のＰＮ接合部で発生した電荷による電位の変化を出力するための端子電極と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the infrared detection element according to the present invention is provided along the main surface on one side of the substrate so that the substrate and the first PN junction and the second PN junction are alternately arranged. One of the second PN junctions so that the first PN junction is exposed on one side, and the PN semiconductor layer that is linearly extended and adjacent to the main surface is partitioned by a groove. The intermediate electrode for short-circuiting the second PN junction and the potential due to the charge generated at the first PN junction due to the incidence of infrared rays from one side of the PN semiconductor layer And a terminal electrode for outputting the change.

本発明に係る赤外線検出素子では、赤外線の入射を電位の変化として出力するので、その感度は単位面積当たりのＰＮ接合の数によって決定される。このため、中間電極を形成するに際し、開口率を考慮する必要がなく、設計自由度が向上する。しかも、中間電極が溝を跨ぐことなく第２のＰＮ接合部すなわちＰＮ半導体層の一方の側に形成されることで、中間電極の形成が容易となる。このため、中間電極が精度良く確実に形成され、これによって赤外線検出素子の歩留まり向上を図ることができる。また、溝によってＰＮ半導体層を線状に仕切ることにより、簡素な構成で多数のＰＮ接合を密集させることが可能となる。従って、この赤外線検出素子によれば、赤外線検出素子の歩留まり向上を図ると共に、単位面積当たりのＰＮ接合の数を増加して赤外線検出素子の感度を向上させることが可能となるので、信頼性を向上させることができる。   In the infrared detection element according to the present invention, the incidence of infrared rays is output as a change in potential, so the sensitivity is determined by the number of PN junctions per unit area. For this reason, when forming an intermediate electrode, it is not necessary to consider an aperture ratio, and a design freedom improves. In addition, since the intermediate electrode is formed on one side of the second PN junction, that is, the PN semiconductor layer without straddling the groove, the intermediate electrode can be easily formed. For this reason, the intermediate electrode can be formed accurately and reliably, thereby improving the yield of the infrared detecting elements. In addition, by dividing the PN semiconductor layer linearly by the grooves, it becomes possible to densely arrange a large number of PN junctions with a simple configuration. Therefore, according to this infrared detection element, it is possible to improve the yield of the infrared detection element and increase the number of PN junctions per unit area to improve the sensitivity of the infrared detection element. Can be improved.

本発明に係る赤外線検出素子において、ＰＮ半導体層は、基板の一方の側の主面に沿って蛇行状に延在することが好ましい。このような構成を採用することで、単位面積当たりのＰＮ接合の数を更に増加させることができるので、赤外線検出素子の感度の向上を図ることができる。   In the infrared detection element according to the present invention, the PN semiconductor layer preferably extends in a meandering manner along the main surface on one side of the substrate. By adopting such a configuration, the number of PN junctions per unit area can be further increased, so that the sensitivity of the infrared detection element can be improved.

或いは、本発明に係る赤外線検出素子において、ＰＮ半導体層は、基板の一方の側の主面に沿って渦巻状に延在することが好ましい。このような構成を採用することで、単位面積当たりのＰＮ接合の数を更に増加させることができるので、赤外線検出素子の感度の向上を図ることができる。   Alternatively, in the infrared detection element according to the present invention, the PN semiconductor layer preferably extends in a spiral shape along the main surface on one side of the substrate. By adopting such a configuration, the number of PN junctions per unit area can be further increased, so that the sensitivity of the infrared detection element can be improved.

本発明に係る赤外線検出素子の製造方法は、第１のＰＮ接合部と第２のＰＮ接合部とが交互に並ぶように基板の一方の側の主面に沿って線状に延在すると共に、主面上で隣り合う部位が溝によって仕切られたＰＮ半導体層を形成するために、主面に沿って交互に並ぶようにＰ型導電層とＮ型導電層とを形成する導電層形成工程と、導電層形成工程後、ＰＮ半導体層を形成するために、溝を形成する溝形成工程と、第１のＰＮ接合部が一方の側に露出するように第２のＰＮ接合部の一方の側に設けられ、第２のＰＮ接合部を短絡させる中間電極を形成する中間電極形成工程と、ＰＮ半導体層の両端部に設けられ、一方の側からの赤外線の入射によって第１のＰＮ接合部で発生した電荷による電位の変化を出力するための端子電極を形成する端子電極形成工程と、を含むことを特徴とする。   The infrared detecting element manufacturing method according to the present invention extends linearly along the main surface on one side of the substrate so that the first PN junctions and the second PN junctions are alternately arranged. The conductive layer forming step of forming the P-type conductive layer and the N-type conductive layer so as to be alternately arranged along the main surface in order to form a PN semiconductor layer in which adjacent portions on the main surface are partitioned by grooves And after the conductive layer forming step, to form a PN semiconductor layer, a groove forming step for forming a groove, and one of the second PN junctions so that the first PN junction is exposed on one side. An intermediate electrode forming step for forming an intermediate electrode provided on the side and for short-circuiting the second PN junction, and the first PN junction provided at both ends of the PN semiconductor layer by the incidence of infrared rays from one side A terminal that forms a terminal electrode for outputting a change in potential due to charges generated in Characterized in that it comprises a pole forming step.

本発明に係る赤外線検出素子の製造方法によれば、中間電極が溝を跨ぐことなく第２のＰＮ接合部すなわちＰＮ半導体層の一方の側に形成されるので、中間電極の形成が容易となり、赤外線検出素子の歩留まり向上を図ることができる。また、溝によって線状のＰＮ半導体層を仕切ることにより、簡素な構成で多数のＰＮ接合を密集させることが可能となる。従って、この赤外線検出素子の製造方法によれば、赤外線検出素子の歩留まり向上を図ると共に、単位面積当たりのＰＮ接合の数を増加して赤外線検出素子の感度を向上させることが可能となるので、信頼性の高い赤外線検出素子を得ることができる。   According to the method for manufacturing an infrared detecting element according to the present invention, the intermediate electrode is formed on one side of the second PN junction, that is, the PN semiconductor layer without straddling the groove, so that the intermediate electrode can be easily formed. The yield of infrared detection elements can be improved. In addition, by dividing the linear PN semiconductor layer by the grooves, it becomes possible to densely arrange a large number of PN junctions with a simple configuration. Therefore, according to the manufacturing method of the infrared detection element, it is possible to improve the yield of the infrared detection element and increase the number of PN junctions per unit area, thereby improving the sensitivity of the infrared detection element. A highly reliable infrared detecting element can be obtained.

本発明によれば、赤外線検出素子の信頼性を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to improve the reliability of the infrared detection element.

本発明に係る赤外線検出素子の一実施形態の平面図である。It is a top view of one embodiment of an infrared detection element concerning the present invention. 図１のII−II線に沿っての断面図である。It is sectional drawing along the II-II line of FIG. （ａ）はＮ型導電層を形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）はＮ型導電層を形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming an N type conductive layer, (b) is a top view for demonstrating the process of forming an N type conductive layer. （ａ）はＰ型導電層を形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）はＰ型導電層を形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming a P-type conductive layer, (b) is a top view for demonstrating the process of forming a P-type conductive layer. 図４の工程で形成されたＰ型導電層を示す平面図である。It is a top view which shows the P-type conductive layer formed at the process of FIG. （ａ）は第１のオーミックメタルを形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）は第１のオーミックメタルを形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming a 1st ohmic metal, (b) is a top view for demonstrating the process of forming a 1st ohmic metal. （ａ）は第２のオーミックメタルを形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）は第２のオーミックメタルを形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming a 2nd ohmic metal, (b) is a top view for demonstrating the process of forming a 2nd ohmic metal. （ａ）は電極層を形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）は電極層を形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming an electrode layer, (b) is a top view for demonstrating the process of forming an electrode layer. 図８の工程で形成された電極層を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the electrode layer formed at the process of FIG. 溝を形成する工程を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the process of forming a groove | channel. 図１０の工程で形成された溝を示す平面図である。It is a top view which shows the groove | channel formed in the process of FIG. （ａ）はパッシベーション層を形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）はパッシベーション層を形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming a passivation layer, (b) is a top view for demonstrating the process of forming a passivation layer. （ａ）は開口部を形成する工程を説明するための断面図であり、（ｂ）は開口部を形成する工程を説明するための平面図である。(A) is sectional drawing for demonstrating the process of forming an opening part, (b) is a top view for demonstrating the process of forming an opening part. 図１３の工程で形成された開口部を示す平面図である。It is a top view which shows the opening part formed at the process of FIG. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す平面図である。It is a top view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る赤外線検出素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the infrared detection element which concerns on other embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る赤外線検出素子１は、赤外線の入射によりＰＮ接合部に生じる電荷の電位の変化（電圧の変化）を出力する量子型の赤外線検出素子である。赤外線検出素子１は、基板２と、基板２の一方の側の主面Ａに形成されたＰＮ半導体層３と、ＰＮ半導体層３の上面（一方の側の面）に形成された中間電極４及び端子電極５，６と、を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the infrared detection element 1 according to this embodiment is a quantum infrared detection element that outputs a change in electric potential (change in voltage) generated in a PN junction due to incidence of infrared rays. It is. The infrared detection element 1 includes a substrate 2, a PN semiconductor layer 3 formed on the main surface A on one side of the substrate 2, and an intermediate electrode 4 formed on the upper surface (one side surface) of the PN semiconductor layer 3. And terminal electrodes 5 and 6.

基板２は、例えばＧａＡｓやＩｎＰから構成される半絶縁性の基板である。基板２の主面Ａ上には、Ｎ型導電層７とＰ型導電層８とからなるＰＮ半導体層３が形成されている。ＰＮ半導体層３は、Ｎ型導電層７とＰ型導電層８とが交互に並ぶように蛇行状に延在しているラテラル型の半導体層である。ＰＮ半導体層３は、その上面が平坦になるように形成されており、その厚さは０．２〜２μｍ程度である。   The substrate 2 is a semi-insulating substrate made of, for example, GaAs or InP. A PN semiconductor layer 3 composed of an N-type conductive layer 7 and a P-type conductive layer 8 is formed on the main surface A of the substrate 2. The PN semiconductor layer 3 is a lateral semiconductor layer extending in a meandering manner so that the N-type conductive layers 7 and the P-type conductive layers 8 are alternately arranged. The PN semiconductor layer 3 is formed so that its upper surface is flat, and its thickness is about 0.2 to 2 μm.

Ｎ型導電層７は、例えばＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓＳｂなどから構成されており、エピタキシャル成長により主面Ａ上に形成される。このＮ型導電層７は、赤外線に対して感度がある光吸収層であり、その材料は検出波長に応じて選択される。Ｎ型導電層７の不純物濃度は、１Ｅ１４〜１Ｅ１８ｃｍ−３である。 The N-type conductive layer 7 is made of, for example, InAs, InSb, InAsSb, or the like, and is formed on the main surface A by epitaxial growth. The N-type conductive layer 7 is a light absorption layer sensitive to infrared rays, and the material thereof is selected according to the detection wavelength. The impurity concentration of the N-type conductive layer 7 is 1E14 to 1E18 cm −3 .

Ｐ型導電層８は、Ｎ型導電層７に対するＺｎの熱拡散やイオン注入によって形成される。このＰ型導電層８は、基板２の主面Ａに達するまで、その厚さ方向全てがＰ型となるように形成されている。   The P-type conductive layer 8 is formed by thermal diffusion or ion implantation of Zn with respect to the N-type conductive layer 7. The P-type conductive layer 8 is formed so as to be all P-type in the thickness direction until reaching the main surface A of the substrate 2.

Ｎ型導電層７とＰ型導電層８とは、基板２の主面Ａに沿って交互に並置されている。Ｎ型導電層７とＰ型導電層８との間には、第１のＰＮ接合部９と第２のＰＮ接合部１０とが交互に形成されている。第１のＰＮ接合部９及び第２のＰＮ接合部１０は、基板２の主面Ａに対して略垂直に形成されている。第１のＰＮ接合部９は、外側の縁（一方の側の縁）が全て露出している。一方、第２のＰＮ接合部１０は、外側の縁（一方の側の縁）の一部が中間電極４によって覆われている。   The N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8 are alternately juxtaposed along the main surface A of the substrate 2. Between the N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8, first PN junctions 9 and second PN junctions 10 are alternately formed. The first PN junction 9 and the second PN junction 10 are formed substantially perpendicular to the main surface A of the substrate 2. As for the 1st PN junction part 9, the outer edge (edge of one side) is all exposed. On the other hand, in the second PN junction portion 10, a part of the outer edge (one side edge) is covered with the intermediate electrode 4.

中間電極４は、ＰＮ半導体層３上で第２のＰＮ接合部１０を跨ぐように形成されている。中間電極４は、第１のオーミックメタル１１と、第２のオーミックメタル１２と、電極層１３と、から構成されている。   The intermediate electrode 4 is formed on the PN semiconductor layer 3 so as to straddle the second PN junction 10. The intermediate electrode 4 includes a first ohmic metal 11, a second ohmic metal 12, and an electrode layer 13.

第１のオーミックメタル１１は、例えばＡｕＧｅ−Ｎｉ−Ａｕから構成されている。第１のオーミックメタル１１は、Ｎ型導電層７上でブロック状に形成されており、Ｎ型導電層７とオーミックコンタクトが取られている。第１のオーミックメタル１１は、第２のＰＮ接合部１０に沿って形成されている。   The first ohmic metal 11 is made of, for example, AuGe—Ni—Au. The first ohmic metal 11 is formed in a block shape on the N-type conductive layer 7 and is in ohmic contact with the N-type conductive layer 7. The first ohmic metal 11 is formed along the second PN junction 10.

第２のオーミックメタル１２は、例えばＡｕＺｎ−ＡｕやＡｕＢｅ−Ａｕから構成されている。第２のオーミックメタル１２は、Ｐ型導電層８上でブロック状に形成されており、Ｐ型導電層８とオーミックコンタクトが取られている。第２のオーミックメタル１２は、第２のＰＮ接合部１０に沿って形成されている。第１のオーミックメタル１１と第２のオーミックメタル１２とは、第２のＰＮ接合部１０の上で互いに当接している。   The second ohmic metal 12 is made of, for example, AuZn—Au or AuBe—Au. The second ohmic metal 12 is formed in a block shape on the P-type conductive layer 8 and is in ohmic contact with the P-type conductive layer 8. The second ohmic metal 12 is formed along the second PN junction 10. The first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12 are in contact with each other on the second PN junction 10.

電極層１３は、例えばＮｉ−Ａｕ、Ｃｒ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕから構成されている。電極層１３は、第１の電極層１３Ａと、第２の電極層１３Ｂと、から構成されている。第１の電極層１３Ａは、第１のオーミックメタル１１及び第２のオーミックメタル１２を覆うように形成されている。第１の電極層１３Ａは、第１のオーミックメタル１１と第２のオーミックメタル１２とを電気的に接続させる。第１の電極層１３Ａは、第１のオーミックメタル１１と第２のオーミックメタル１２と協働で第２のＰＮ接合部１０を短絡させている。   The electrode layer 13 is made of, for example, Ni—Au, Cr—Au, or Ti—Pt—Au. The electrode layer 13 is composed of a first electrode layer 13A and a second electrode layer 13B. The first electrode layer 13 </ b> A is formed so as to cover the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12. The first electrode layer 13 </ b> A electrically connects the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12. The first electrode layer 13 </ b> A short-circuits the second PN junction 10 in cooperation with the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12.

第２の電極層１３Ｂは、蛇行状に延在するＰＮ半導体層３の折り返し部分に形成されている。この第２の電極層１３Ｂは、ＰＮ半導体層３のうちＮ型導電層７の上に形成されている。また、第２の電極層１３Ｂは、ＰＮ半導体層３に沿ってコの字状に形成されている。第２の電極層１３Ｂの一方の端は、第２のＰＮ接合部１０を跨いで第１のオーミックメタル１１及び第２のオーミックメタル１２と接続されている。第２の電極層１３Ｂの他方の端は、第１のＰＮ接合部９の手前に形成された第１のオーミックメタル１１と接続されている。   The second electrode layer 13B is formed at the folded portion of the PN semiconductor layer 3 extending in a meandering manner. The second electrode layer 13B is formed on the N-type conductive layer 7 in the PN semiconductor layer 3. The second electrode layer 13 </ b> B is formed in a U shape along the PN semiconductor layer 3. One end of the second electrode layer 13 </ b> B is connected to the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12 across the second PN junction 10. The other end of the second electrode layer 13B is connected to the first ohmic metal 11 formed in front of the first PN junction 9.

端子電極５は、電極層１３と同じ素材から構成されており、ＰＮ半導体層３の一方の端部Ｅ１上に形成されている。端子電極５の一部は、ＰＮ半導体層３の延在方向に沿って直線状に突出しており、第１の電極層１３Ａと接続している。同様に、端子電極６は、電極層１３と同じ素材から構成されており、ＰＮ半導体層３の一方の端部Ｅ２上に形成されている。端子電極６の一部は、ＰＮ半導体層３の延在方向に沿って直線状に突出しており、その先端は第１のＰＮ接合部９の手前に位置している。   The terminal electrode 5 is made of the same material as that of the electrode layer 13 and is formed on one end E1 of the PN semiconductor layer 3. A part of the terminal electrode 5 protrudes linearly along the extending direction of the PN semiconductor layer 3 and is connected to the first electrode layer 13A. Similarly, the terminal electrode 6 is made of the same material as the electrode layer 13, and is formed on one end E <b> 2 of the PN semiconductor layer 3. A part of the terminal electrode 6 protrudes linearly along the extending direction of the PN semiconductor layer 3, and its tip is located in front of the first PN junction 9.

端子電極５及び端子電極６は、リード線などが接続されて、赤外線の入射により第１のＰＮ接合部９に発生した電荷による電位の変化を外部に取り出すためのボンディングパッドとして機能する。端子電極５及び端子電極６は、ボンディングパッドとして機能するための十分な面積を備えるように略矩形状に形成されている。   The terminal electrode 5 and the terminal electrode 6 are connected to a lead wire or the like, and function as a bonding pad for taking out a change in potential due to charges generated in the first PN junction portion 9 by the incidence of infrared rays. The terminal electrode 5 and the terminal electrode 6 are formed in a substantially rectangular shape so as to have a sufficient area for functioning as a bonding pad.

蛇行状に延在するＰＮ半導体層３は、基板２の主面Ａ上に形成された溝１５によって仕切られている。この溝１５は、メサエッチング又はトレンチエッチングによりＰＮ半導体層３の一部を選択的に除去して、基板２の主面Ａを露出させることで形成される。溝１５は、ＰＮ半導体層３を囲むように形成されている。また、溝１５は、蛇行状に延在するＰＮ半導体層３のうち基板２上で隣り合う部位を分離して仕切るように形成されている。また、溝１５は、ＰＮ半導体層３を主面Ａの外縁に沿って延在する外枠部Ｗから分離させている。この外枠部Ｗは、Ｎ型導電層７とＰ型導電層８とから構成されている。なお、本実施形態においては、ＰＮ半導体層３のうち基板２上で外枠部Ｗと対向する部位以外は全て隣り合う部位となる。   The PN semiconductor layer 3 extending in a meandering manner is partitioned by a groove 15 formed on the main surface A of the substrate 2. The groove 15 is formed by selectively removing a part of the PN semiconductor layer 3 by mesa etching or trench etching to expose the main surface A of the substrate 2. The groove 15 is formed so as to surround the PN semiconductor layer 3. Further, the groove 15 is formed so as to separate and partition adjacent portions on the substrate 2 in the PN semiconductor layer 3 extending in a meandering manner. Further, the groove 15 separates the PN semiconductor layer 3 from the outer frame portion W extending along the outer edge of the main surface A. The outer frame portion W is composed of an N-type conductive layer 7 and a P-type conductive layer 8. In the present embodiment, all the parts of the PN semiconductor layer 3 are adjacent to each other except the part facing the outer frame portion W on the substrate 2.

また、基板２の主面Ａ上には、ＰＮ半導体層３や中間電極４を保護するためのパッシベーション層１６が形成されている。このパッシベーション層１６は、例えばＳｉＮやＡｌ２Ｏ３から構成されている。パッシベーション層１６には、端子電極５，６を外部に露出させるための開口部Ｔ１，Ｔ２が形成されている。パッシベーション層１６は、開口部Ｔ１，Ｔ２を除き基板２の全面を被覆している。 A passivation layer 16 for protecting the PN semiconductor layer 3 and the intermediate electrode 4 is formed on the main surface A of the substrate 2. The passivation layer 16 is made of, for example, SiN or Al 2 O 3 . Openings T1 and T2 for exposing the terminal electrodes 5 and 6 to the outside are formed in the passivation layer 16. The passivation layer 16 covers the entire surface of the substrate 2 except for the openings T1 and T2.

次に、本実施形態に係る赤外線検出素子１の製造方法について図面を参照して説明する。なお、図３、図４、図６、図７、図８、図１０、図１２は、製造方法を説明するために模式化した図面であり、その他の図面と端子電極５及び開口部Ｔ１の形状が異なっている。   Next, a method for manufacturing the infrared detection element 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 3, 4, 6, 7, 8, 10, and 12 are schematic views for explaining the manufacturing method. Other drawings, terminal electrodes 5, and openings T <b> 1 are illustrated. The shape is different.

まず、導電層形成工程を行う。この導電層形成工程は、Ｎ型導電層形成工程と、Ｐ型導電層形成工程と、からなる。   First, a conductive layer forming step is performed. This conductive layer forming step includes an N-type conductive layer forming step and a P-type conductive layer forming step.

まず、図３に示されるように、Ｎ型導電層形成工程では、エピタキシャル成長によって半絶縁性の基板２の主面Ａ上にＮ型導電層７を形成する。Ｎ型導電層７は、主面Ａの全面にわたって形成される。   First, as shown in FIG. 3, in the N-type conductive layer forming step, the N-type conductive layer 7 is formed on the main surface A of the semi-insulating substrate 2 by epitaxial growth. N-type conductive layer 7 is formed over the entire main surface A.

続いて、図４に示されるように、Ｐ型導電層形成工程では、熱拡散やイオン注入によりＮ型導電層７に対してＰ型導電層８を形成する。このとき、Ｐ型導電層８は、基板２の主面Ａに達するまで、その厚さ方向全てがＰ型となるように形成される。また、図５に示されるように、Ｐ型導電層８は、基板２の幅方向に延在するように形成される。更に、Ｐ型導電層８は、基板２の長手方向でＮ型導電層７と交互に並ぶようにストライプ状に形成される。   Subsequently, as shown in FIG. 4, in the P-type conductive layer forming step, the P-type conductive layer 8 is formed on the N-type conductive layer 7 by thermal diffusion or ion implantation. At this time, the P-type conductive layer 8 is formed so that all the thickness directions thereof are P-type until reaching the main surface A of the substrate 2. Further, as shown in FIG. 5, the P-type conductive layer 8 is formed so as to extend in the width direction of the substrate 2. Further, the P-type conductive layer 8 is formed in a stripe shape so as to be alternately arranged with the N-type conductive layer 7 in the longitudinal direction of the substrate 2.

次に、中間電極形成工程を行う。この中間電極形成工程は、第１のオーミックメタル形成工程と、第２のオーミックメタル形成工程と、電極層形成工程と、からなる。   Next, an intermediate electrode forming step is performed. The intermediate electrode forming step includes a first ohmic metal forming step, a second ohmic metal forming step, and an electrode layer forming step.

まず、図６に示されるように、第１のオーミックメタル形成工程では、Ｎ型導電層７上にブロック状の第１のオーミックメタル１１を形成する。第１のオーミックメタル１１は、Ｎ型導電層７とＰ型導電層８との間に形成されるＰＮ接合部のうち、第２のＰＮ接合部１０として予定される部位に沿って形成される。   First, as shown in FIG. 6, in the first ohmic metal formation step, a block-shaped first ohmic metal 11 is formed on the N-type conductive layer 7. The first ohmic metal 11 is formed along a portion planned as the second PN junction portion 10 among the PN junction portions formed between the N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8. .

次に、図７に示されるように、第２のオーミックメタル形成工程では、Ｐ型導電層８上にブロック状の第２のオーミックメタル１２を形成する。第２のオーミックメタル１２は、第１のオーミックメタル１１と当接するようにＰＮ接合部に沿って形成される。   Next, as shown in FIG. 7, in the second ohmic metal formation step, a block-shaped second ohmic metal 12 is formed on the P-type conductive layer 8. The second ohmic metal 12 is formed along the PN junction so as to come into contact with the first ohmic metal 11.

続いて、図８及び図９に示されるように、電極層形成工程では、第１の電極層１３Ａと、第２の電極層１３Ｂと、を形成する。第１の電極層１３Ａは、第１のオーミックメタル１１及び第２のオーミックメタル１２を覆うように形成される。第２の電極層１３Ｂは、蛇行状に延在するＰＮ半導体層３の折り返し部として予定される領域に形成される。ここで、本実施形態においては、この電極層形成工程と同時に、端子電極形成工程を行っている。端子電極形成工程では、Ｎ型導電層７上に端子電極５，６を形成する。端子電極５は、ＰＮ半導体層３の端部Ｅ１として予定される領域に形成される。また、端子電極５は、ＰＮ半導体層３の端部Ｅ２として予定される領域に形成される。   Subsequently, as shown in FIGS. 8 and 9, in the electrode layer forming step, the first electrode layer 13A and the second electrode layer 13B are formed. The first electrode layer 13 </ b> A is formed so as to cover the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12. The second electrode layer 13B is formed in a region planned as a folded portion of the PN semiconductor layer 3 extending in a meandering manner. Here, in this embodiment, the terminal electrode formation process is performed simultaneously with this electrode layer formation process. In the terminal electrode formation step, terminal electrodes 5 and 6 are formed on the N-type conductive layer 7. The terminal electrode 5 is formed in a region planned as the end E1 of the PN semiconductor layer 3. Further, the terminal electrode 5 is formed in a region planned as the end E <b> 2 of the PN semiconductor layer 3.

その後、図１０及び図１１に示されるように、溝形成工程を行う。この工程では、メサエッチング又はトレンチエッチングにより基板２の主面Ａが露出するまで、Ｎ型導電層７及びＰ型導電層８を選択的に除去することで溝１５を形成する。ＰＮ半導体層３は、この溝１５によって仕切られることにより蛇行状に形成される。また、ＰＮ半導体層３は、溝１５によって外枠部Ｗと仕切られる。   Thereafter, as shown in FIGS. 10 and 11, a groove forming step is performed. In this step, the groove 15 is formed by selectively removing the N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8 until the main surface A of the substrate 2 is exposed by mesa etching or trench etching. The PN semiconductor layer 3 is formed in a meandering manner by being partitioned by the groove 15. The PN semiconductor layer 3 is partitioned from the outer frame portion W by the groove 15.

続いて、図１２に示されるように、パッシベーション層形成工程を行う。この工程では、基板２の主面Ａ側にパッシベーション層１６が形成される。その後、図１３及び図１４に示されるように、開口部形成工程を行う。この工程では、端子電極５，６を外部に露出するための開口部Ｔ１，Ｔ２をパッシベーション層１６に形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 12, a passivation layer forming step is performed. In this step, the passivation layer 16 is formed on the main surface A side of the substrate 2. Thereafter, as shown in FIGS. 13 and 14, an opening forming step is performed. In this step, openings T1 and T2 for exposing the terminal electrodes 5 and 6 to the outside are formed in the passivation layer 16.

以上のようにして、図３〜図１４に示した工程を実行することで、本実施形態に係る赤外線検出素子１を得ることができる。なお、中間電極形成工程、端子電極形成工程、及び溝形成工程は、上述した順番に限られず、導電層形成工程とパッシベーション層形成工程との間において他の順番でも行うことができる。   As described above, the infrared detection element 1 according to the present embodiment can be obtained by executing the steps shown in FIGS. Note that the intermediate electrode forming step, the terminal electrode forming step, and the groove forming step are not limited to the order described above, and can be performed in another order between the conductive layer forming step and the passivation layer forming step.

次に、上述した赤外線検出素子１の作用効果について説明する。   Next, the effect of the infrared detection element 1 mentioned above is demonstrated.

この赤外線検出素子１では、赤外線の入射を電位の変化として出力するので、その感度は単位面積当たりのＰＮ接合の数によって決定される。このため、中間電極４を形成するに際し、開口率を考慮する必要がなく、設計自由度が向上する。しかも、中間電極４は、段差のないＰＮ半導体層３の上面に形成され、溝１５を跨ぐこともないので、その形成が容易となり、また段切れのおそれもない。このため、中間電極４が精度良く形成され、これによって赤外線検出素子の歩留まり向上が図られる。また、中間電極４の形成は、パッシベーション層１６の形成前に行われるので、ＰＮ接合と接続するためのコンタクトホールをパッシベーション層１６に形成する必要がない。このことは、製造工程の簡素化及び迅速化に寄与する。更に、この赤外線検出素子１では、溝１５によってＰＮ半導体層３を蛇行状に仕切ることにより、簡素な構成で多数のＰＮ接合を密集させることが可能となる。従って、この赤外線検出素子１では、赤外線検出素子の歩留まり向上を図ると共に、単位面積当たりのＰＮ接合の数を増加して赤外線検出素子の感度を向上させることが可能となるので、信頼性を向上させることができる。   In this infrared detection element 1, since the incidence of infrared rays is output as a change in potential, the sensitivity is determined by the number of PN junctions per unit area. For this reason, when forming the intermediate electrode 4, it is not necessary to consider an aperture ratio, and a design freedom improves. In addition, since the intermediate electrode 4 is formed on the upper surface of the PN semiconductor layer 3 without a step and does not straddle the groove 15, the intermediate electrode 4 can be easily formed and there is no risk of disconnection. For this reason, the intermediate electrode 4 is formed with high accuracy, thereby improving the yield of the infrared detecting elements. Further, since the intermediate electrode 4 is formed before the passivation layer 16 is formed, it is not necessary to form a contact hole in the passivation layer 16 for connection to the PN junction. This contributes to simplification and speeding up of the manufacturing process. Furthermore, in this infrared detection element 1, by dividing the PN semiconductor layer 3 in a meandering manner by the grooves 15, it becomes possible to make a large number of PN junctions dense with a simple configuration. Therefore, the infrared detection element 1 can improve the yield of the infrared detection element and increase the number of PN junctions per unit area to improve the sensitivity of the infrared detection element, thereby improving the reliability. Can be made.

また、この赤外線検出素子１によれば、第１のＰＮ接合部９の外側の縁が露出しているため、赤外線を基板の裏面から入射させる裏面入射型とする必要がなく、表面入射型のものが実現できる。これによって、裏面入射型において必要なバンプによるフリップチップ接続や貫通電極などが不要となるので、赤外線検出素子の低コスト化に有利である。   Moreover, according to this infrared detection element 1, since the outer edge of the first PN junction 9 is exposed, it is not necessary to use a back-illuminated type in which infrared rays are incident from the back side of the substrate. Things can be realized. This eliminates the need for flip-chip connection by through bumps and through-electrodes required for the back-illuminated type, which is advantageous for reducing the cost of the infrared detection element.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

図１５に示されるように、第１のＰＮ接合部９の一方の側が露出していれば、基板２上のＰＮ半導体層３の面積が中間電極２３の面積（第１の電極層２４Ａ及び第２の電極層２４Ｂの面積）及び端子電極２１，２２の面積と比べて極端に狭く形成されていても良い。   As shown in FIG. 15, if one side of the first PN junction 9 is exposed, the area of the PN semiconductor layer 3 on the substrate 2 is equal to the area of the intermediate electrode 23 (the first electrode layer 24A and the first electrode layer 24A). 2) and the area of the terminal electrodes 21 and 22 may be extremely narrow.

本発明に係る赤外線検出素子２０の感度は、開口率に関わらず単位面積当たりのＰＮ接合の数によって決定されるので、この赤外線検出素子２０においても上述した赤外線検出素子１と同などの感度を得ることができる。従って、本発明に係る赤外線検出素子２０によれば、第１のＰＮ接合部９を露出させつつＰＮ半導体層３の面積を狭めることにより、十分な感度を確保しながら赤外線検出素子の小型化を図ることが可能となる。しかも、微細化の困難な中間電極２３の面積を比較的大きく確保できるため、中間電極２３の形成が更に容易となり、結果として赤外線検出素子の歩留まり向上を図ることができる。   Since the sensitivity of the infrared detection element 20 according to the present invention is determined by the number of PN junctions per unit area regardless of the aperture ratio, the infrared detection element 20 has the same sensitivity as the infrared detection element 1 described above. Obtainable. Therefore, according to the infrared detection element 20 according to the present invention, by reducing the area of the PN semiconductor layer 3 while exposing the first PN junction 9, the infrared detection element can be reduced in size while ensuring sufficient sensitivity. It becomes possible to plan. In addition, since the area of the intermediate electrode 23 that is difficult to be miniaturized can be secured relatively large, the formation of the intermediate electrode 23 is further facilitated, and as a result, the yield of the infrared detecting elements can be improved.

また、本発明に係る赤外線検出素子は、ＰＮ半導体層が蛇行状に形成されるものに限られず、いわゆる一筆書きで基板上に表せるものであればどのような形状であっても良い。図１６〜図２１にＰＮ半導体層の形状の例を示す。図１６〜図２１において、ＰＮ半導体層は、両端に矩形状の端子電極が接続された線として表されている。また、ＰＮ半導体層の隣り合う部位は、図示しない溝によって仕切られている。図１６〜図２１に示すＣは、基板の一方の側の主面における中心部を示している。   Further, the infrared detection element according to the present invention is not limited to the one in which the PN semiconductor layer is formed in a meandering shape, and may have any shape as long as it can be expressed on the substrate by one-stroke writing. 16 to 21 show examples of the shape of the PN semiconductor layer. 16 to 21, the PN semiconductor layer is represented as a line in which rectangular terminal electrodes are connected to both ends. Adjacent portions of the PN semiconductor layer are partitioned by grooves not shown. C shown in FIGS. 16-21 has shown the center part in the main surface of the one side of a board | substrate.

図１６に示す赤外線検出素子３０は、渦巻状に延在するＰＮ半導体層３３を備えている。この赤外線検出素子３０の端子電極３１，３２は、基板上でＰＮ半導体層３３の外側に形成されている。図１７に示す赤外線検出素子４０は、渦巻状に延在するＰＮ半導体層４３を備えている。この赤外線検出素子４０の一方の端子電極４１は、基板上でＰＮ半導体層４３の外側に形成されている。また、他方の端子電極４２は、ＰＮ半導体層４３の内側で主面の中心部Ｃに形成されている。   The infrared detection element 30 shown in FIG. 16 includes a PN semiconductor layer 33 extending in a spiral shape. The terminal electrodes 31 and 32 of the infrared detection element 30 are formed outside the PN semiconductor layer 33 on the substrate. An infrared detection element 40 shown in FIG. 17 includes a PN semiconductor layer 43 extending in a spiral shape. One terminal electrode 41 of the infrared detection element 40 is formed outside the PN semiconductor layer 43 on the substrate. The other terminal electrode 42 is formed at the center C of the main surface inside the PN semiconductor layer 43.

図１８に示す赤外線検出素子５０は、矩形の渦巻状に延在するＰＮ半導体層５３を備えている。この赤外線検出素子５０の端子電極５１，５２は、基板上でＰＮ半導体層５３の外側に形成されている。図１９に示す赤外線検出素子６０は、一組の矩形の渦巻を描くように延在するＰＮ半導体層６３を備えている。ＰＮ半導体層６３が描く一組の渦巻は、主面の中心部Ｃを中心として回転対称に形成されている。この赤外線検出素子６０の端子電極６１，６２は、ＰＮ半導体層６３の外側で主面の中心部Ｃを中心として回転対称となる位置に形成されている。   The infrared detection element 50 shown in FIG. 18 includes a PN semiconductor layer 53 extending in a rectangular spiral shape. The terminal electrodes 51 and 52 of the infrared detection element 50 are formed outside the PN semiconductor layer 53 on the substrate. An infrared detection element 60 shown in FIG. 19 includes a PN semiconductor layer 63 extending so as to draw a set of rectangular spirals. A set of spirals drawn by the PN semiconductor layer 63 is formed rotationally symmetrically about the central portion C of the main surface. The terminal electrodes 61 and 62 of the infrared detection element 60 are formed on the outside of the PN semiconductor layer 63 at positions that are rotationally symmetric with respect to the center portion C of the main surface.

図２０に示す赤外線検出素子７０は、多角形の渦巻状に延在するＰＮ半導体層７３を備えている。この赤外線検出素子７０の端子電極７１，７２は、基板上でＰＮ半導体層７３の外側に形成されている。図２１に示す赤外線検出素子８０は、多角形の渦巻状に延在するＰＮ半導体層８３を備えている。このＰＮ半導体層８３が描く渦巻は、主面の中心部Ｃを通るように形成されている。この赤外線検出素子８０の端子電極８１，８２は、ＰＮ半導体層８３の外側で主面の中心部Ｃを中心として回転対称となる位置に形成されている。   An infrared detection element 70 shown in FIG. 20 includes a PN semiconductor layer 73 extending in a polygonal spiral shape. The terminal electrodes 71 and 72 of the infrared detection element 70 are formed outside the PN semiconductor layer 73 on the substrate. An infrared detection element 80 shown in FIG. 21 includes a PN semiconductor layer 83 extending in a polygonal spiral shape. The spiral drawn by the PN semiconductor layer 83 is formed so as to pass through the center C of the main surface. The terminal electrodes 81 and 82 of the infrared detection element 80 are formed outside the PN semiconductor layer 83 at positions that are rotationally symmetric with respect to the center portion C of the main surface.

図１６〜図２１に示されるように、ＰＮ半導体層の形状として渦巻状の形状を採用すると、多数のＰＮ接合を密集させて、単位面積当たりのＰＮ接合の数を増加させることができるので、結果として赤外線検出素子の感度向上を図ることができる。   As shown in FIGS. 16 to 21, when a spiral shape is adopted as the shape of the PN semiconductor layer, a large number of PN junctions can be concentrated and the number of PN junctions per unit area can be increased. As a result, the sensitivity of the infrared detection element can be improved.

また、上述した実施形態では、Ｎ型導電層７及びＰ型導電層８と良好なオーミックコンタクトを取るために、中間電極４が第１のオーミックメタル１１と第２のオーミックメタル１２とを有していたが、オーミックメタルを介さずにＮ型導電層７及びＰ型導電層８と直接接続する態様であっても良い。この場合の中間電極４は、例えばＮｉ−Ａｕから構成される。   In the above-described embodiment, the intermediate electrode 4 includes the first ohmic metal 11 and the second ohmic metal 12 in order to obtain good ohmic contact with the N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8. However, an embodiment in which the N-type conductive layer 7 and the P-type conductive layer 8 are directly connected without using an ohmic metal may be employed. In this case, the intermediate electrode 4 is made of, for example, Ni—Au.

１，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…赤外線検出素子、２…基板、３…ＰＮ半導体層、４…中間電極、５，６，２１，２２…端子電極、７…Ｎ型導電層、８…Ｐ型導電層、９…第１のＰＮ接合部、１０…第２のＰＮ接合部、１５…溝、Ａ…主面、Ｅ１，Ｅ２…ＰＮ半導体層の端部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20,30,40,50,60,70,80 ... Infrared detector, 2 ... Board | substrate, 3 ... PN semiconductor layer, 4 ... Intermediate electrode, 5, 6, 21, 22 ... Terminal electrode, 7 ... N type Conductive layer, 8 ... P-type conductive layer, 9 ... first PN junction, 10 ... second PN junction, 15 ... groove, A ... main surface, E1, E2 ... edge of PN semiconductor layer

Claims (4)

基板と、
第１のＰＮ接合部と第２のＰＮ接合部とが交互に並ぶように前記基板の一方の側の主面に沿って線状に延在すると共に、前記主面上で隣り合う部位が溝によって仕切られたＰＮ半導体層と、
前記第１のＰＮ接合部が一方の側に露出するように前記第２のＰＮ接合部の一方の側に設けられ、前記第２のＰＮ接合部を短絡させる中間電極と、
前記ＰＮ半導体層の両端部に設けられ、一方の側からの赤外線の入射によって前記第１のＰＮ接合部で発生した電荷による電位の変化を出力するための端子電極と、を備えることを特徴とする赤外線検出素子。 A substrate,
The first PN junction portion and the second PN junction portion extend linearly along the main surface on one side of the substrate so that the first PN junction portion and the second PN junction portion are alternately arranged, and adjacent portions on the main surface are grooves. A PN semiconductor layer partitioned by
An intermediate electrode provided on one side of the second PN junction so that the first PN junction is exposed on one side, and short-circuiting the second PN junction;
A terminal electrode provided at both ends of the PN semiconductor layer, for outputting a change in potential due to electric charges generated at the first PN junction by the incidence of infrared rays from one side; Infrared detection element. 前記ＰＮ半導体層は、前記基板の一方の側の主面に沿って蛇行状に延在することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出素子。   The infrared detection element according to claim 1, wherein the PN semiconductor layer extends in a meandering manner along a main surface on one side of the substrate. 前記ＰＮ半導体層は、前記基板の一方の側の主面に沿って渦巻状に延在することを特徴とする請求項１に記載の赤外線検出素子。   The infrared detection element according to claim 1, wherein the PN semiconductor layer extends in a spiral shape along a main surface on one side of the substrate. 第１のＰＮ接合部と第２のＰＮ接合部とが交互に並ぶように基板の一方の側の主面に沿って線状に延在すると共に、前記主面上で隣り合う部位が溝によって仕切られたＰＮ半導体層を形成するために、前記主面に沿って交互に並ぶようにＰ型導電層とＮ型導電層とを形成する導電層形成工程と、
前記導電層形成工程後、前記ＰＮ半導体層を形成するために、前記溝を形成する溝形成工程と、
前記第１のＰＮ接合部が一方の側に露出するように前記第２のＰＮ接合部の一方の側に設けられ、前記第２のＰＮ接合部を短絡させる中間電極を形成する中間電極形成工程と、
前記ＰＮ半導体層の両端部に設けられ、一方の側からの赤外線の入射によって前記第１のＰＮ接合部で発生した電荷による電位の変化を出力するための端子電極を形成する端子電極形成工程と、
を含むことを特徴とする赤外線検出素子の製造方法。 The first PN junction portion and the second PN junction portion extend linearly along the main surface on one side of the substrate so that the first PN junction portion and the second PN junction portion are alternately arranged, and adjacent portions on the main surface are formed by grooves. A conductive layer forming step of forming a P-type conductive layer and an N-type conductive layer so as to be alternately arranged along the main surface to form a partitioned PN semiconductor layer;
A groove forming step of forming the groove to form the PN semiconductor layer after the conductive layer forming step;
An intermediate electrode forming step of forming an intermediate electrode that is provided on one side of the second PN junction so that the first PN junction is exposed on one side and that short-circuits the second PN junction. When,
A terminal electrode forming step for forming a terminal electrode provided at both ends of the PN semiconductor layer and outputting a change in potential due to electric charges generated at the first PN junction portion by incidence of infrared rays from one side; ,
The manufacturing method of the infrared detection element characterized by including.
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