JP5669654B2 - Infrared imaging device manufacturing method and infrared imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、赤外線撮像素子の製造方法および赤外線撮像素子に関し、特に、非冷却赤外線撮像素子の製造方法および非冷却赤外線撮像素子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an infrared imaging device and an infrared imaging device, and more particularly to a method for manufacturing an uncooled infrared imaging device and an uncooled infrared imaging device.
近年、防犯、医療、非破壊検査、車載応用など様々な分野において、赤外線撮像素子に対する需要があり、検知能力の向上が図られてきた。特に、冷却装置が不要な非冷却赤外線撮像素子は様々な手法により高感度化がなされ、性能、価格、使いやすさの点から普及している。赤外線撮像素子の温度センサとしてダイオードを用いた場合、個々のダイオードの温度変化率が小さいため、複数のダイオードを直列接続して温度センサの感度を高めていた。更に、ダイオードが配置される赤外線撮像素子の温度検知部の面積を小さくするために、および面積を大きくすることなく直列接続されたダイオードの数を増やすために、個々のダイオードが逆バイアスとなる部分にダイオードを接続するためのコンタクトホールをダイオードの活性領域内部に形成していた。これにより、ダイオード間を酸化膜で分離するよりもダイオードの間隔を小さくでき、赤外線撮像素子の小型化、高性能化を可能としていた（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, there has been a demand for infrared imaging devices in various fields such as crime prevention, medical care, nondestructive inspection, and in-vehicle applications, and detection capabilities have been improved. In particular, uncooled infrared imaging elements that do not require a cooling device have been made highly sensitive by various methods, and have become widespread in terms of performance, price, and ease of use. When a diode is used as the temperature sensor of the infrared imaging element, since the temperature change rate of each diode is small, a plurality of diodes are connected in series to increase the sensitivity of the temperature sensor. Furthermore, in order to reduce the area of the temperature detection unit of the infrared imaging device in which the diode is arranged and to increase the number of diodes connected in series without increasing the area, a part where each diode is reverse-biased A contact hole for connecting the diode is formed in the active region of the diode. As a result, the distance between the diodes can be made smaller than when the diodes are separated from each other by an oxide film, and the infrared imaging device can be reduced in size and performance (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の赤外線撮像素子の構造は、ダイオード自体を小型化するのではなく、ダイオードとダイオードとの間の分離幅をなくすことによる温度検知部の小型化を図るものであり、小型化には限界があった。一方、ダイオード自体の小型化は、写真製版の精度に依存するため、プロセス上の制限があり、小型化に限界があった。 However, the structure of the conventional infrared imaging device is not to reduce the size of the diode itself, but to reduce the temperature detection unit by eliminating the separation width between the diode and the diode. There was a limit. On the other hand, miniaturization of the diode itself depends on the accuracy of photoengraving, so there are limitations on the process, and there is a limit to miniaturization.
そこで、本発明は、赤外線撮像素子において、赤外線検知部のダイオード自体の小型化を実現し、小型で高感度な赤外線撮像素子の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a small-sized and high-sensitivity infrared imaging device by realizing a reduction in size of the diode itself of the infrared detection unit in the infrared imaging device.
本発明は、
半導体基板上に支持脚で赤外線検知部が支持された赤外線撮像素子の製造方法であって、該赤外線検知部の製造工程が、
第１導電型の半導体層の上に、絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜をパターニングしてコンタクトホールを形成して該半導体層を露出させる工程と、
少なくとも該絶縁膜をマスクに用いて第２導電型の元素を該半導体層に注入して、該第１導電型の半導体層中に第２導電型の半導体層を形成する工程と、
該コンタクトホールを埋めて該絶縁膜を覆うように、サイドウォール材料膜を形成する工程と、
該サイドウォール材料膜をエッチングして、該絶縁膜の側壁上に該サイドウォール材料膜を残してサイドウォールを形成する工程と、
該コンタクトホールを埋めて該サイドウォール上に延在するように、金属膜を形成する工程と、
該金属膜をパターニングして電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする赤外線撮像素子の製造方法である。
The present invention
A method of manufacturing an infrared imaging device in which an infrared detection unit is supported by a support leg on a semiconductor substrate, the manufacturing process of the infrared detection unit,
Forming an insulating film on the semiconductor layer of the first conductivity type;
Patterning the insulating film to form contact holes to expose the semiconductor layer;
Injecting a second conductive type element into the semiconductor layer using at least the insulating film as a mask to form a second conductive type semiconductor layer in the first conductive type semiconductor layer;
Forming a sidewall material film so as to fill the contact hole and cover the insulating film;
Etching the sidewall material film to leave the sidewall material film on a side wall of the insulating film, and forming a sidewall;
Forming a metal film so as to fill the contact hole and extend on the sidewall;
And a step of patterning the metal film to form an electrode.
また、本発明は、半導体基板上に支持脚で赤外線検知部が支持された赤外線撮像素子であって、該赤外線検知部が、
第１導電型の半導体層と、
該第１導電型の半導体層の上に形成された絶縁膜と、
該絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、
該コンタクトホールの下方の、該第１導電型の半導体層中に形成された、第２導電型の半導体層と、
該コンタクトホール内の該絶縁膜の側壁上に形成されたサイドウォールと、
該コンタクトホールを埋めるように、該サイドウォール上に延在して形成された電極と、を含むことを特徴とする赤外線撮像素子でもある。
Further, the present invention is an infrared imaging device in which an infrared detection unit is supported by a support leg on a semiconductor substrate, the infrared detection unit,
A first conductivity type semiconductor layer;
An insulating film formed on the semiconductor layer of the first conductivity type;
A contact hole provided in the insulating film;
A second conductivity type semiconductor layer formed in the first conductivity type semiconductor layer below the contact hole;
A sidewall formed on a sidewall of the insulating film in the contact hole;
An infrared imaging device including an electrode formed on the sidewall so as to fill the contact hole.
本発明では、赤外線撮像素子の赤外線検知部の小型化が可能となり、高感度な赤外線検出が可能となるとともに、熱時定数も短くできる。 In the present invention, it is possible to reduce the size of the infrared detection unit of the infrared imaging device, enable highly sensitive infrared detection, and shorten the thermal time constant.
また、本発明では、直列接続されたダイオードの個数を増加することができ、赤外線検出感度を高くできる。 In the present invention, the number of diodes connected in series can be increased, and the infrared detection sensitivity can be increased.
実施の形態１．
図１は、全体が１０００で表される、本発明の実施の形態１にかかる赤外線撮像装置の斜視図である。赤外線撮像装置１０００では、基板１の上に、赤外線撮像素子１００がアレイ状（マトリックス状）に配置されている。赤外線撮像素子１００に沿って選択線２、信号線３が設けられ、選択線２は駆動走査回路４に接続され、信号線３は信号走査回路５に接続されている。駆動走査回路４、信号走査回路５は、アレイ状の赤外線撮像素子１００の周囲に設けられ、信号走査回路５には、更に出力アンプ６が接続されている。
FIG. 1 is a perspective view of an infrared imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention, the whole being represented by 1000. In the
赤外光撮像素子１００は、マイクロマシニング技術で形成された断熱構造体を有し、断熱構造体の上には熱電気変換用の赤外線検知部が形成されている。赤外線入射により断熱構造体上の赤外線検知部の温度が上昇する。その温度上昇をダイオード等の熱電気変換素子が検出して、電気信号として出力する。出力された信号は、駆動走査回路４と信号走査回路５で読み出され、出力アンプ６から出力される。駆動走査回路４と信号走査回路５とのスキャン動作により、アレイ状に配置された赤外線撮像素子１００からの検出器出力が時系列で読み出され、赤外画像信号が得られる。
The infrared
図２は、図１に示した赤外線撮像装置１０００に含まれる赤外線撮像素子１００の上面図であり、図３は、図１をＩ−Ｉ方向に見た場合の断面図である。但し、図２において、赤外線吸収部（傘構造部）９は破線で表してある。
2 is a top view of the
図３に示すように、赤外線撮像素子１００は、画素領域と回路領域からなり、画素領域では、基板１に設けられた空洞部１３の上に、赤外線検知部８が支持脚１４で支持されている。基板１には、例えばＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
赤外線検知部８には、絶縁膜１０に覆われたｐｎ接合ダイオード２３が設けられている。ショットキーダイオード、トンネルダイオード等のダイオード２３に代えて、トランジスタ等の、温度によって電気特性が変化する他の感温素子を設けても良い。ダイオード２３の上には、薄膜配線２２が設けられ、更に保護膜１９が設けられている。保護膜１９の上には、赤外線を吸収するための、傘構造をした赤外線吸収部９が設けられている。
The
支持脚１４は、絶縁膜１０、層間絶縁膜１７、薄膜配線２２、層間絶縁膜１８、および保護膜１９の積層構造からなる。絶縁膜１０、層間絶縁膜１７、層間絶縁膜１８、および保護膜１９は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンから形成される。薄膜配線２２は、アルミニウム等の金属や多結晶シリコンから形成される。
The
一方、回路領域には、配線１１と、配線１１に接続された回路部１５が設けられている。回路部１５は、例えば駆動走査回路や信号走査回路からなる。
On the other hand, a
赤外線撮像素子１００では、入射した赤外線が赤外線吸収部９で吸収され、赤外線検知部８に伝えられる。赤外線検知部８の温度が上昇することにより、赤外線検知部８に含まれるダイオード２３の電気特性が変化する。
In the
図３に示すように、ダイオード２３のｐ、ｎ側にそれぞれ接続された薄膜配線２２は、支持脚１４を通って、配線１１に接続されている（図２参照）。ダイオード２３の電気特性の変化は、薄膜配線２２を通って回路部１５により電気信号として取り出され、入射した赤外線の検出に用いられる。
As shown in FIG. 3, the
図４は、図３の赤外線検知部８を詳しく示した断面図である。図４中、図３と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
赤外線検知部８は、絶縁膜１０と、その上に形成されたダイオード２３を含む。ダイオード２３は、高濃度のｐ型不純物領域２４が、ｎ型不純物領域２５中に形成された構造を有する。即ち、ｐ型不純物領域２４とｎ型不純物領域２５の接合面の面積が広くなるように、縦方向と横方向に接合面が形成された構造となっている。ｐ型不純物領域２４、ｎ型不純物領域２５には、それぞれ薄膜配線２２が接続されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing in detail the
The
絶縁膜１０に形成されたコンタクトホールの側壁には、サイドウォール２６が形成されている。ｐ型不純物領域２４は、後述するように、例えばコンタクトホールにｐ型不純物元素をイオン注入することにより形成される。このため、ダイオード２３のｐｎ接合面と、薄膜配線２２との距離はサイドウォール２６の厚みにより決定することができる。サイドウォール２６の幅は堆積層の厚さにより制御できるので、ナノメーターのオーダーまで薄くすることも可能である。
次に、図５ａ〜図５ｅを用いて、赤外線撮像素子１００に含まれる赤外線検知部８の製造方法について説明する。図５ａ〜図５ｅは、赤外線検知部８の製造工程の断面図であり、図４と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
Next, a manufacturing method of the
赤外線検知部８の製造方法では、まず、図５ａに示すように、酸化シリコン等の絶縁膜１０、シリコン等の半導体からなるｎ型不純物領域２５、絶縁膜１０を積層形成した後、フォトマスク２０を使用した写真製版により、上面の絶縁膜１０をエッチングし、コンタクトホール２７を形成する。
In the method of manufacturing the infrared detecting
次に、図５ｂに示すように、フォトマスク２０および絶縁膜１０を注入マスクに用いて、コンタクトホール２７領域のｎ型不純物領域２５に、高濃度のｐ型不純物を選択的に注入して、ｐ型不純物領域２４を形成する。ｐ型不純物領域２４は、コンタクトホール２７領域に対してセルフアラインメントで形成される。このように、コンタクトホール２７の形成工程と、高濃度ｐ型不純物の注入工程が同一フォトマスク２０を用いて行われるため、別々のフォトマスクを用いる従来技術のようにフォトマスク間での写真製版によるズレを考慮する必要が無くなる。なお、イオン注入に代えて、拡散技術を用いても構わない。
Next, as shown in FIG. 5b, a high concentration p-type impurity is selectively implanted into the n-
次に、図５ｃに示すように、サイドウォール形成のための、絶縁膜２６’を全面に堆積する。絶縁膜２６’の堆積は、例えばＣＶＤ法を用いて行われる。 Next, as shown in FIG. 5c, an insulating film 26 'for forming a sidewall is deposited on the entire surface. The insulating film 26 'is deposited by using, for example, a CVD method.
次に、図５ｄに示すように、ＲＩＥ等を用いて絶縁膜２６’をエッチングして、絶縁膜１０の側壁に残った絶縁膜２６’からサイドウォール２６を形成する。サイドウォール２６の厚さ（図５ｄでは、横方向の厚さ）は、エッチング条件によりナノミクロンのオーダーで制御できる。
Next, as shown in FIG. 5D, the insulating
最後に、図５ｅに示すように、コンタクトホール２７を埋め込むように金属層を形成した後、絶縁膜１０の上の金属膜をエッチングして、薄膜配線２２を形成する。薄膜配線２２は、ｐ型不純物領域２４、ｎ型不純物領域２５に、それぞれ電気的に接続されている。
Finally, as shown in FIG. 5e, after forming a metal layer so as to fill the
図５ｅに示すように、薄膜配線２２と、ダイオード２３のｐｎ接合面（ｐ型不純物領域２４とｎ型不純物領域２５との接合面）との距離（図５ｅ中にａで表示）は、サイドウォール２６の厚さによって決定される。このため、サイドウォール２６の厚さ、即ち距離ａは、ナノメーター単位で制御可能となる。
As shown in FIG. 5e, the distance between the
最後に、層間絶縁膜１８、保護膜１９を形成し、図４に示す赤外線検知部８が完成する。
Finally, the
次に、図６ａ〜図６ｄに、比較例として従来技術を用いた赤外線検知部８の作製方法を示す。図６ａ〜図６ｄ中、図４と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
Next, FIGS. 6a to 6d show a method of manufacturing the
従来の製造方法では、まず、図６ａに示すように、絶縁膜１０、ｎ型不純物領域２５を積層形成した後、フォトマスク２０を形成する。続いて、フォトマスク２０を注入マスクに用いて、ｎ型不純物領域２５中に、高濃度のｐ型不純物を選択的に注入して、ｐ型不純物領域２４を形成する。
In the conventional manufacturing method, first, as shown in FIG. 6A, the insulating
次に、図６ｂに示すように、フォトレジスト２０を除去した後、ＣＶＤ法等を用いて、絶縁膜１０を形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, after the
次に、図６ｃに示すように、フォトマスク２０を使用した写真製版により絶縁層１０をエッチングし、ダイオード２３のコンタクトホール２７を形成する。
Next, as shown in FIG. 6 c, the insulating
最後に、図６ｄに示すように、コンタクトホール２７を埋め込むように金属層を形成した後、絶縁膜１０の上の金属膜をエッチングして、薄膜配線２２を形成する。薄膜配線２２は、ｐ型不純物領域２４、ｎ型不純物領域２５に、それぞれ電気的に接続されている。
Finally, as shown in FIG. 6d, after a metal layer is formed so as to fill the
ここで、図６ｄに示すように、薄膜配線２２とダイオード２３のｐｎ接合面との距離ａは、ｐ型不純物注入工程（図６ａ）とコンタクトホール形成工程（図６ｃ）で用いる、それぞれのフォトマスク２０間における写真製版（マスク合わせ）によるズレを考慮して決定する必要がある。このため、距離ａは写真製版のズレを考慮したマージンを含むため、小さくするには限度があり、ダイオードの小型化の制限となる。
Here, as shown in FIG. 6d, the distance a between the thin-
これに対して、本発明の実施の形態１にかかる製造方法では、上述のように、薄膜配線２２とダイオード２３のｐｎ接合面との距離ａは、サイドウォール２６の厚さにより決定されるためナノメーターオーダーで制御が可能であり、従来技術のような写真製版のズレを考慮する必要がなく、ダイオードの小型化が可能となる。
On the other hand, in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, the distance a between the
次に、図７ａ〜図７ｆを用いて、本発明の実施の形態１にかかる非冷却赤外線撮像素子１００の製造方法について簡単に説明する。図７ａ〜図７ｆ中、図３と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
Next, a method for manufacturing the uncooled
まず、図７ａに示すように、シリコン等の基板１を準備し、基板１に走査回路等の回路部１５を形成した後、ＣＶＤ法等で絶縁膜１０を形成する。絶縁膜１０中にはダイオードのｎ型不純物領域２５を形成する。更に、回路部１５の上方に配線１６を形成する。
First, as shown in FIG. 7A, a
次に、図７ｂに示すように、酸化シリコン等の層間絶縁層１７を全面に形成した後、フォトマスク２０を用いて、赤外線検知部８となる領域の上部のみを開口する。
Next, as shown in FIG. 7b, after an interlayer insulating
次に、図７ｃに示すように、赤外線検出部８となる領域の上の絶縁膜１０、層間絶縁膜１７を、弗化水素酸溶液を用いてウェットエッチングする。弗化水素酸溶液を用いることにより、フォトマスク２０の開口領域中の絶縁膜１０、層間絶縁膜１７のみが選択的にエッチングされ、絶縁膜１０が薄膜化される。なお、ドライエッチングにより絶縁膜１０、層間絶縁膜１７をエッチングしても良い。
Next, as shown in FIG. 7c, the insulating
図７ｃの工程の後に、上述の赤外線検知部８の作製（図５ａ〜図５ｄ）を行い、ｐ型不純物領域２４、ｎ型不純物領域２５からなるダイオード２３、およびサイドウォール２６（図７ｄには示さず）を形成する。
After the step of FIG. 7c, the above-described
次に、図７ｄに示すように、フォトマスク２０を除去した後、赤外線検知部８と赤外線検知部８を中空に保持する支持脚１４のために薄膜配線を形成し、その上に酸化シリコン等からなる層間絶縁膜１８を所望の膜厚だけ堆積させる。
Next, as shown in FIG. 7d, after the
次に、図７ｅに示すようにアルミニウム、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ、ＷＳｉ等からなる配線１１を形成する。配線層１１を形成した後、例えば酸化シリコン等からなる保護膜１９を全面に形成する。
Next, as shown in FIG. 7e, a
次に、図７ｆに示すように、ドライエッチングを用いてエッチングホール２１、赤外線吸収部９を形成した後、ＸｅＦ２等を用いたドライエッチングにより空洞部１３を形成し、赤外線検知部８を、支持脚１４で支持された中空構造とする。以上の工程で、図３に示す赤外線撮像素子１００が完成する。
Next, as shown in FIG. 7f, after forming the
かかる赤外線撮像素子１００では、赤外線検知部８に含まれる、直列接続されたダイオードの個数が同じであれば、従来構造の赤外線撮像素子に比較して赤外線検知部８が小型化でき、この結果、熱容量が小さくなり、より高感度な赤外線検出が可能となるとともに、熱時定数も短くなり、動きの速い物体の撮像が可能となる。
In the
また、薄膜配線２２とダイオードのｐｎ接合面との距離は、サイドウォール２６の厚さによりナノメーターのオーダーで制御が可能であり、個々のダイオード特性の均一性が向上する。
Further, the distance between the
実施の形態２．
図８は、全体が２００で表される、本発明の実施の形態２にかかる赤外線撮像素子の断面図であり、図２に示されたＩＩ−ＩＩ方向に見た場合の断面図に相当する。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the infrared imaging element according to the second embodiment of the present invention, which is generally indicated by 200, and corresponds to a cross-sectional view when viewed in the II-II direction shown in FIG. .
図８に示すように、赤外線撮像素子２００では、ｐ型不純物（ｐ＋）領域２４とｎ型不純物（ｎ−）領域２５からなる同種のダイオードが２個、直列に接続されている。個々のダイオードの間は、絶縁膜１０で分離されており、薄膜配線２２により直列に接続されている。
As shown in FIG. 8, in the
一方、図９は、全体が２１０で表される、本発明の実施の形態２にかかる他の赤外線撮像素子の平面図であり、図１０は、図９をＩＸ−ＩＸ方向に見た場合の断面図である。赤外線撮像素子２１０では、異種のダイオードが２個、即ち、ｐ型不純物（ｐ＋）領域２４とｎ型不純物（ｎ−）領域２５からなるダイオードと、ｎ型不純物（ｎ＋）領域２８とｐ型不純物（ｐ−）領域２９からなるダイオードが、直列接続されている。個々のダイオードは、逆バイアスとなる境界部分に薄膜配線２２が設けられて、直列接続されている。
On the other hand, FIG. 9 is a plan view of another infrared imaging device according to the second exemplary embodiment of the present invention, which is generally represented by 210, and FIG. 10 is a diagram when FIG. 9 is viewed in the IX-IX direction. It is sectional drawing. In the
このように、本実施の形態２にかかる赤外線撮像素子２００、２１０においても、サイドウォール２６の厚さにより、薄膜電極２２とダイオードの接合面との距離を調整できるため、面積の増大を抑制しながら、複数のダイオードを直列接続して配置することができる。この結果、赤外線の検出感度の高い赤外線撮像素子を作製することができる。
As described above, also in the
実施の形態３．
図１１は、全体が３００で表される、本発明の実施の形態３にかかる赤外線撮像素子の断面図である。図１１中、図４と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the infrared imaging element according to the third embodiment of the present invention, the whole being represented by 300. 11, the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same or corresponding parts.
本発明の実施の形態３にかかる赤外線撮像素子３００では、赤外線検知部８および支持脚１４に形成された薄膜配線が、回路領域に形成された配線１１と同じ層から形成されている。また、層間絶縁層１８を設けずに、保護膜１９が層間絶縁膜を兼ねている。他の構成は、上述の実施の形態１にかかる赤外線撮像素子１００と同じである。
In the
このように、赤外線検知部８および支持脚１４に形成された薄膜配線を、配線１１から形成することにより、また、層間絶縁膜１８を省略することにより、製造工程が簡略化される。
Thus, the manufacturing process is simplified by forming the thin film wiring formed on the infrared detecting
また、層間絶縁膜１８を形成しないことにより、赤外線検知部８の熱容量が小さくなり、熱時定数を短くすることができる。この結果動作の速い物体の撮影が可能となる。
Further, since the
１ 基板、２ 選択線、３ 信号線、４ 駆動走査回路、５ 信号走査回路、６ 出力アンプ、８ 赤外線検知部、９ 赤外線吸収部、１０ 絶縁膜、１１ 配線、１３ 空洞部、１４ 支持脚 、１５ 回路部、１６ 配線、１７、１８ 層間絶縁膜、１９ 保護膜、２１ エッチングホール、２２ 薄膜配線、２３ ダイオード、２７ コンタクトホール、１００ 赤外線撮像素子、１０００ 赤外線撮像装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第１導電型の半導体層の上に、絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜をパターニングしてコンタクトホールを形成して該半導体層を露出させる工程と、
少なくとも該絶縁膜をマスクに用いて第２導電型の元素を該半導体層に注入して、該第１導電型の半導体層中に第２導電型の半導体層を形成し、該第１導電型の半導体層と該第２導電型の半導体層との境界をｐｎ接合面とする工程と、
該コンタクトホールを埋めて該絶縁膜を覆うように、サイドウォール材料膜を形成する工程と、
該サイドウォール材料膜をエッチングして、該絶縁膜の側壁上に該サイドウォール材料膜を残してサイドウォールを該第２導電型の半導体層上に形成する工程と、
該コンタクトホールを埋めて該サイドウォール上に延在するように、金属膜を形成する工程と、
該金属膜をパターニングして電極を形成する工程と、を含み、
該半導体層の表面において、該ｐｎ接合面と該電極との距離は、該サイドウォールの膜厚に等しいことを特徴とする赤外線撮像素子の製造方法。 A method of manufacturing an infrared imaging device in which an infrared detection unit is supported by a support leg on a semiconductor substrate, the manufacturing process of the infrared detection unit,
Forming an insulating film on the semiconductor layer of the first conductivity type;
Patterning the insulating film to form contact holes to expose the semiconductor layer;
A second conductivity type element is implanted into the semiconductor layer using at least the insulating film as a mask to form a second conductivity type semiconductor layer in the first conductivity type semiconductor layer, and the first conductivity type Forming a boundary between the semiconductor layer of the second semiconductor layer and the semiconductor layer of the second conductivity type as a pn junction surface;
Forming a sidewall material film so as to fill the contact hole and cover the insulating film;
Etching the sidewall material film to leave the sidewall material film on a sidewall of the insulating film, and forming a sidewall on the second conductivity type semiconductor layer;
Forming a metal film so as to fill the contact hole and extend on the sidewall;
Seen containing a step of forming an electrode by patterning the metal film, the,
A method of manufacturing an infrared imaging element , wherein a distance between the pn junction surface and the electrode is equal to a thickness of the sidewall on the surface of the semiconductor layer .
第１導電型の半導体層と、
該第１導電型の半導体層の上に形成された絶縁膜と、
該絶縁膜に設けられたコンタクトホールと、
該コンタクトホールの下方の該第１導電型の半導体層中に形成され、該第１導電型の半導体層との界面がｐｎ接合面となる第２導電型の半導体層と、
該コンタクトホール内の該絶縁膜の側壁上に形成されたサイドウォールと、
該コンタクトホール内で該第２導電型の半導体層と接続され、該サイドウォール上に延在して形成された電極と、を含み、
該半導体層の表面において、該ｐｎ接合面と該電極との距離は、該サイドウォールの膜厚に等しいことを特徴とする赤外線撮像素子。 An infrared imaging device in which an infrared detection unit is supported by a support leg on a semiconductor substrate, the infrared detection unit,
A first conductivity type semiconductor layer;
An insulating film formed on the semiconductor layer of the first conductivity type;
A contact hole provided in the insulating film;
A second conductivity type semiconductor layer formed in the first conductivity type semiconductor layer below the contact hole and having an interface with the first conductivity type semiconductor layer as a pn junction surface;
A sidewall formed on a sidewall of the insulating film in the contact hole;
An electrode connected to the semiconductor layer of the second conductivity type in the contact hole and formed on the sidewall, and
An infrared imaging element, wherein a distance between the pn junction surface and the electrode is equal to a thickness of the sidewall on the surface of the semiconductor layer.
上記ダイオードと該第２ダイオードは、接合面を介して直列に接続され、該接合面を跨ぐように第２の電極が設けられたことを特徴とする請求項５に記載の赤外線撮像素子。 The infrared detection unit includes a second diode in which a first conductivity type semiconductor layer is formed in a second conductivity type semiconductor layer,
The infrared imaging device according to claim 5, wherein the diode and the second diode are connected in series via a joint surface, and a second electrode is provided so as to straddle the joint surface.
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