JPH06252435A - 受光素子 - Google Patents
受光素子Info
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- JPH06252435A JPH06252435A JP5033232A JP3323293A JPH06252435A JP H06252435 A JPH06252435 A JP H06252435A JP 5033232 A JP5033232 A JP 5033232A JP 3323293 A JP3323293 A JP 3323293A JP H06252435 A JPH06252435 A JP H06252435A
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- epitaxial layer
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- semiconductor substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】接合容量が低く、高速性を有する受光素子を提
供する。 【構成】Ｐ型基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エ
ピタキシャル層１２が形成される。基板１１とエピタキ
シャル層１２の間には、低比抵抗のＮ型高濃度埋め込み
拡散層１３が形成される。この埋め込み拡散層１３は、
平面形状が網目状となるように形成される。基板１の表
面から埋め込み拡散層１３まで達するように、Ｎ型取り
出し拡散層１４が形成される。埋め込み拡散層１３上で
あってエピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型高濃
度拡散層１５が形成される。
供する。 【構成】Ｐ型基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エ
ピタキシャル層１２が形成される。基板１１とエピタキ
シャル層１２の間には、低比抵抗のＮ型高濃度埋め込み
拡散層１３が形成される。この埋め込み拡散層１３は、
平面形状が網目状となるように形成される。基板１の表
面から埋め込み拡散層１３まで達するように、Ｎ型取り
出し拡散層１４が形成される。埋め込み拡散層１３上で
あってエピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型高濃
度拡散層１５が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号を電流信号又は
電圧信号に変換する受光素子の改良に関する。
電圧信号に変換する受光素子の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光信号を電流信号又は電圧信号に
変換する受光素子には、例えば特開平２−１３２８５７
号、特開平２−２０５０７９号や特開平２−２７１６６
７号に開示されているものが知られている。
変換する受光素子には、例えば特開平２−１３２８５７
号、特開平２−２０５０７９号や特開平２−２７１６６
７号に開示されているものが知られている。
【０００３】そこで、図１１を参照しながら、これらの
文献に開示されているｐｉｎ形受光素子の構成について
簡単に説明する。Ｐ型低濃度半導体基板１上には、高比
抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層２が形成されてい
る。基板１とエピタキシャル層２の間には、低比抵抗の
Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３が形成されている。基板１
の表面から埋め込み拡散層３まで達するように低比抵抗
のＮ型高濃度取り出し拡散層４が形成されている。埋め
込み拡散層３上であってエピタキシャル層２の表面領域
には、Ｐ型高濃度拡散層５が形成されている。
文献に開示されているｐｉｎ形受光素子の構成について
簡単に説明する。Ｐ型低濃度半導体基板１上には、高比
抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層２が形成されてい
る。基板１とエピタキシャル層２の間には、低比抵抗の
Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３が形成されている。基板１
の表面から埋め込み拡散層３まで達するように低比抵抗
のＮ型高濃度取り出し拡散層４が形成されている。埋め
込み拡散層３上であってエピタキシャル層２の表面領域
には、Ｐ型高濃度拡散層５が形成されている。
【０００４】上記構成の受光素子において、基板１上か
ら光が入射すると、その光の強度に比例してエピタキシ
ャル層２内には電荷が発生する。この電荷により生じる
電流信号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３
及びＮ型高濃度取り出し拡散層４を介して基板１の表面
に取り出される。
ら光が入射すると、その光の強度に比例してエピタキシ
ャル層２内には電荷が発生する。この電荷により生じる
電流信号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３
及びＮ型高濃度取り出し拡散層４を介して基板１の表面
に取り出される。
【０００５】しかしながら、上記受光素子には、以下の
欠点がある。即ち、エピタキシャル層２とＮ型高濃度埋
め込み拡散層３は接触して形成されている。このため、
製造工程の途中で加えられる熱により、図１１に示すよ
うに、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３中の不純物が、エピ
タキシャル層２中へ拡散してしまう。つまり、高比抵抗
のエピタキシャル層２が、後の熱工程により、抵抗が低
くなってしまうという欠点がある。
欠点がある。即ち、エピタキシャル層２とＮ型高濃度埋
め込み拡散層３は接触して形成されている。このため、
製造工程の途中で加えられる熱により、図１１に示すよ
うに、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層３中の不純物が、エピ
タキシャル層２中へ拡散してしまう。つまり、高比抵抗
のエピタキシャル層２が、後の熱工程により、抵抗が低
くなってしまうという欠点がある。
【０００６】かかる場合、エピタキシャル層２に広がる
空乏層の幅が、当初期待したよりも狭くなるために、接
合容量が増え、ｐｉｎ形受光素子の本来の特徴である高
速性という特徴が損なわれてしまう。
空乏層の幅が、当初期待したよりも狭くなるために、接
合容量が増え、ｐｉｎ形受光素子の本来の特徴である高
速性という特徴が損なわれてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
高比抵抗のエピタキシャル層が後の熱工程により抵抗が
下がってしまうため、当該エピタキシャル層に広がる空
乏層の幅が、当初期待したよりも狭くなり、接合容量の
増加によってｐｉｎ形受光素子の本来の特徴である高速
性という特徴が損なわしめるという欠点がある。本発明
は、上記欠点を解決すべくなされたもので、その目的
は、接合容量が低く、高速性を実現することのできる受
光素子を提供することである。
高比抵抗のエピタキシャル層が後の熱工程により抵抗が
下がってしまうため、当該エピタキシャル層に広がる空
乏層の幅が、当初期待したよりも狭くなり、接合容量の
増加によってｐｉｎ形受光素子の本来の特徴である高速
性という特徴が損なわしめるという欠点がある。本発明
は、上記欠点を解決すべくなされたもので、その目的
は、接合容量が低く、高速性を実現することのできる受
光素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の受光素子は、第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板上に形成される第２導電型の高比抵抗の
エピタキシャル層と、前記半導体基板と前記エピタキシ
ャル層との間に設けられ、前記半導体基板の表面上から
見た場合に網目状に形成される第２導電型の埋め込み拡
散層と、前記埋め込み拡散層上であって前記エピタキシ
ャル層の表面領域に形成される第１導電型の不純物拡散
層と、前記エピタキシャル層の表面から前記埋め込み拡
散層に接触する位置まで延びる第２導電型の取り出し拡
散層とを備えている。また、上記受光素子において、網
目状の前記埋め込み拡散層の当該網目の間には、さら
に、第１導電型の埋め込み拡散層を備えている。
め、本発明の受光素子は、第１導電型の半導体基板と、
この半導体基板上に形成される第２導電型の高比抵抗の
エピタキシャル層と、前記半導体基板と前記エピタキシ
ャル層との間に設けられ、前記半導体基板の表面上から
見た場合に網目状に形成される第２導電型の埋め込み拡
散層と、前記埋め込み拡散層上であって前記エピタキシ
ャル層の表面領域に形成される第１導電型の不純物拡散
層と、前記エピタキシャル層の表面から前記埋め込み拡
散層に接触する位置まで延びる第２導電型の取り出し拡
散層とを備えている。また、上記受光素子において、網
目状の前記埋め込み拡散層の当該網目の間には、さら
に、第１導電型の埋め込み拡散層を備えている。
【０００９】本発明の受光素子は、第１導電型の半導体
基板と、この半導体基板上に形成される第２導電型の高
比抵抗の第１のエピタキシャル層と、前記半導体基板と
前記第１のエピタキシャル層との間に設けられ、前記半
導体基板の表面上から見た場合に網目状に形成される第
２導電型の埋め込み拡散層と、前記第１のエピタキシャ
ル層上に形成される第２導電型の第２のエピタキシャル
層と、前記埋め込み拡散層上であって前記第２のエピタ
キシャル層中に形成され、接合面が前記第１のエピタキ
シャル層に存在する第１導電型の不純物拡散層と、前記
第２のエピタキシャル層の表面から前記埋め込み拡散層
に接触する位置まで延びる第２導電型の取り出し拡散層
と、前記第２のエピタキシャル層中に形成される素子領
域とを備えている。
基板と、この半導体基板上に形成される第２導電型の高
比抵抗の第１のエピタキシャル層と、前記半導体基板と
前記第１のエピタキシャル層との間に設けられ、前記半
導体基板の表面上から見た場合に網目状に形成される第
２導電型の埋め込み拡散層と、前記第１のエピタキシャ
ル層上に形成される第２導電型の第２のエピタキシャル
層と、前記埋め込み拡散層上であって前記第２のエピタ
キシャル層中に形成され、接合面が前記第１のエピタキ
シャル層に存在する第１導電型の不純物拡散層と、前記
第２のエピタキシャル層の表面から前記埋め込み拡散層
に接触する位置まで延びる第２導電型の取り出し拡散層
と、前記第２のエピタキシャル層中に形成される素子領
域とを備えている。
【００１０】本発明の受光素子は、第１導電型の半導体
基板と、この半導体基板上に形成される第２導電型の高
比抵抗のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
表面から一定の深さで形成される第２導電型の第１の不
純物拡散層と、前記エピタキシャル層の表面から一定の
深さで形成される第１導電型の第２の不純物拡散層とを
備えており、前記第１の不純物拡散層と前記第２の不純
物拡散層の間の距離は、前記エピタキシャル層と前記第
２の不純物拡散層との間に生じる空乏層が前記第１の不
純物拡散層に達する程度に設定されている。
基板と、この半導体基板上に形成される第２導電型の高
比抵抗のエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層の
表面から一定の深さで形成される第２導電型の第１の不
純物拡散層と、前記エピタキシャル層の表面から一定の
深さで形成される第１導電型の第２の不純物拡散層とを
備えており、前記第１の不純物拡散層と前記第２の不純
物拡散層の間の距離は、前記エピタキシャル層と前記第
２の不純物拡散層との間に生じる空乏層が前記第１の不
純物拡散層に達する程度に設定されている。
【００１１】また、この受光素子において、前記第１の
不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、共に、当
該受光素子の受光領域において前記半導体基板の表面上
から見た場合にくし状に形成され、かつ、くし状の各々
の不純物拡散層は、互いに噛み合って形成されている。
不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、共に、当
該受光素子の受光領域において前記半導体基板の表面上
から見た場合にくし状に形成され、かつ、くし状の各々
の不純物拡散層は、互いに噛み合って形成されている。
【００１２】また、上記受光素子において、前記第１の
不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、共に、当
該受光素子の受光領域において前記半導体基板の表面上
から見た場合に同心の複数のリング状の拡散層から構成
され、かつ、前記第１の不純物拡散層を構成するリング
状の拡散層と前記第２の不純物拡散層を構成するリング
状の拡散層とが交互に配置されている。
不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、共に、当
該受光素子の受光領域において前記半導体基板の表面上
から見た場合に同心の複数のリング状の拡散層から構成
され、かつ、前記第１の不純物拡散層を構成するリング
状の拡散層と前記第２の不純物拡散層を構成するリング
状の拡散層とが交互に配置されている。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、第一に、埋め込み拡散層が
網目状に形成されている。これにより、当該埋め込み拡
散層形成後の熱工程において、当該埋め込み拡散層中の
不純物が高比抵抗のエピタキシャル層へ拡散するのを緩
和できる。従って、接合容量が低く、高速性を実現する
ことのできる受光素子を提供することができる。なお、
網目状の埋め込み拡散層の当該網目の間に、埋め込み拡
散層と逆導電型の埋め込み拡散層を形成すれば、さらに
当該埋め込み拡散層中の不純物が高比抵抗のエピタキシ
ャル層へ拡散するのを緩和できる。
網目状に形成されている。これにより、当該埋め込み拡
散層形成後の熱工程において、当該埋め込み拡散層中の
不純物が高比抵抗のエピタキシャル層へ拡散するのを緩
和できる。従って、接合容量が低く、高速性を実現する
ことのできる受光素子を提供することができる。なお、
網目状の埋め込み拡散層の当該網目の間に、埋め込み拡
散層と逆導電型の埋め込み拡散層を形成すれば、さらに
当該埋め込み拡散層中の不純物が高比抵抗のエピタキシ
ャル層へ拡散するのを緩和できる。
【００１４】また、第二に、高比抵抗のエピタキシャル
層の表面から一定の深さで第１及び第２の不純物拡散層
を形成し、これらの不純物拡散層の間の距離を、当該エ
ピタキシャル層と当該第２の不純物拡散層との間に生じ
る空乏層が当該第１の不純物拡散層に達する程度に設定
することにより、横方向ｐｉｎ接合を有する受光素子と
することができる。これにより、当該第１の不純物拡散
層形成後の熱工程において、当該第１の不純物拡散層中
の不純物が高比抵抗のエピタキシャル層へ拡散するのを
緩和できる。従って、接合容量が低く、高速性を実現す
ることのできる受光素子を提供することができる。
層の表面から一定の深さで第１及び第２の不純物拡散層
を形成し、これらの不純物拡散層の間の距離を、当該エ
ピタキシャル層と当該第２の不純物拡散層との間に生じ
る空乏層が当該第１の不純物拡散層に達する程度に設定
することにより、横方向ｐｉｎ接合を有する受光素子と
することができる。これにより、当該第１の不純物拡散
層形成後の熱工程において、当該第１の不純物拡散層中
の不純物が高比抵抗のエピタキシャル層へ拡散するのを
緩和できる。従って、接合容量が低く、高速性を実現す
ることのできる受光素子を提供することができる。
【００１５】なお、それぞれの不純物拡散層をくし状に
形成し、これらくし状の各々の不純物拡散層を互いに噛
み合わせれば、さらに効果的である。また、それぞれの
不純物拡散層を同心の複数のリング状の拡散層から構成
し、第１の不純物拡散層を構成するリング状の拡散層と
第２の不純物拡散層を構成するリング状の拡散層を交互
に配置すれば、さらに効果的である。
形成し、これらくし状の各々の不純物拡散層を互いに噛
み合わせれば、さらに効果的である。また、それぞれの
不純物拡散層を同心の複数のリング状の拡散層から構成
し、第１の不純物拡散層を構成するリング状の拡散層と
第２の不純物拡散層を構成するリング状の拡散層を交互
に配置すれば、さらに効果的である。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本願の発明につ
いて詳細に説明する。まず、本願の第１の発明について
説明する。図１は、本願の第１の発明の第１の実施例に
係わる受光素子を示している。図１において、Ｐ型低濃
度半導体基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エピタ
キシャル層１２が形成されている。基板１１とエピタキ
シャル層１２の間には、低比抵抗のＮ型高濃度埋め込み
拡散層１３が形成されている。
いて詳細に説明する。まず、本願の第１の発明について
説明する。図１は、本願の第１の発明の第１の実施例に
係わる受光素子を示している。図１において、Ｐ型低濃
度半導体基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エピタ
キシャル層１２が形成されている。基板１１とエピタキ
シャル層１２の間には、低比抵抗のＮ型高濃度埋め込み
拡散層１３が形成されている。
【００１７】このＮ型高濃度埋め込み拡散層１３は、従
来と異なり、図２に示すように平面形状が格子状となる
ように形成されている。なお、この埋め込み拡散層１３
は、格子状に限られず、網目状など、その内部に空洞部
を有する形状であれば、本願の目的を達成できる。ま
た、拡散層１３の全体形状は、四角形に限られず、三角
形や丸形であってもよい。
来と異なり、図２に示すように平面形状が格子状となる
ように形成されている。なお、この埋め込み拡散層１３
は、格子状に限られず、網目状など、その内部に空洞部
を有する形状であれば、本願の目的を達成できる。ま
た、拡散層１３の全体形状は、四角形に限られず、三角
形や丸形であってもよい。
【００１８】基板１の表面から埋め込み拡散層１３まで
達するように、低比抵抗のＮ型高濃度取り出し拡散層１
４が形成されている。埋め込み拡散層１３上であってエ
ピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型高濃度拡散層
１５が形成されている。そして、基板１１上から光が入
射すると、その光の強度に比例してエピタキシャル層１
２内には電荷が発生する。この電荷により生じる電流信
号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３及び
Ｎ型高濃度取り出し拡散層１４を介して基板１１の表面
に取り出される。
達するように、低比抵抗のＮ型高濃度取り出し拡散層１
４が形成されている。埋め込み拡散層１３上であってエ
ピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型高濃度拡散層
１５が形成されている。そして、基板１１上から光が入
射すると、その光の強度に比例してエピタキシャル層１
２内には電荷が発生する。この電荷により生じる電流信
号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３及び
Ｎ型高濃度取り出し拡散層１４を介して基板１１の表面
に取り出される。
【００１９】上記構成の受光素子によれば、Ｎ型高濃度
埋め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当
該Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物は、上下方
向（基板１１の表面方向）の他、左右方向にも拡散す
る。従って、当該不純物の上下方向の拡散が緩和される
ため、高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の抵
抗を低くするという事態がなくなる。
埋め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当
該Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物は、上下方
向（基板１１の表面方向）の他、左右方向にも拡散す
る。従って、当該不純物の上下方向の拡散が緩和される
ため、高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の抵
抗を低くするという事態がなくなる。
【００２０】なお、上記実施例において、埋め込み拡散
層１３は、取り出し拡散層１４と接続する部分が凸状に
形成されているが、図３に示すように、埋め込み拡散層
１３と取り出し拡散層１４との接続側の辺の幅全体を広
くするようにしても構わない。
層１３は、取り出し拡散層１４と接続する部分が凸状に
形成されているが、図３に示すように、埋め込み拡散層
１３と取り出し拡散層１４との接続側の辺の幅全体を広
くするようにしても構わない。
【００２１】図４及び図５は、本願の第１の発明の第２
の実施例に係わる受光素子を示している。なお、図５
は、図４の埋め込み拡散層部分を取り出して示したもの
である。本実施例は、図１及び図２の実施例に比べて以
下の点において相違している。
の実施例に係わる受光素子を示している。なお、図５
は、図４の埋め込み拡散層部分を取り出して示したもの
である。本実施例は、図１及び図２の実施例に比べて以
下の点において相違している。
【００２２】即ち、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３は、
平面形状が格子状となるように形成されているが、本実
施例では、さらに当該格子の間を埋めるようにしてＰ型
高濃度埋め込み拡散層１６が形成されている。
平面形状が格子状となるように形成されているが、本実
施例では、さらに当該格子の間を埋めるようにしてＰ型
高濃度埋め込み拡散層１６が形成されている。
【００２３】上記構成の受光素子によれば、Ｎ型高濃度
埋め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当
該Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物とＰ型高濃
度埋め込み拡散層１６中の不純物が相殺しあって、上記
第１の実施例と同様に、不純物の上下方向の拡散を緩和
することが可能である。従って、上記実施例と同様の効
果を得ることができる。なお、Ｎ型高濃度埋め込み拡散
層１３及びＰ型高濃度埋め込み拡散層１６中の形状は、
特に限定されない。
埋め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当
該Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物とＰ型高濃
度埋め込み拡散層１６中の不純物が相殺しあって、上記
第１の実施例と同様に、不純物の上下方向の拡散を緩和
することが可能である。従って、上記実施例と同様の効
果を得ることができる。なお、Ｎ型高濃度埋め込み拡散
層１３及びＰ型高濃度埋め込み拡散層１６中の形状は、
特に限定されない。
【００２４】図６は、本願の第１の発明の第３の実施例
に係わる受光素子を示している。本実施例は、上記第１
の実施例に比べて以下の点において相違している。即
ち、第１の実施例では、エピタキシャル層は、１層のみ
としているが、本実施例では、電荷を発生させる高比抵
抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の上に、さらにＮ
型のエピタキシャル層１７を形成している。
に係わる受光素子を示している。本実施例は、上記第１
の実施例に比べて以下の点において相違している。即
ち、第１の実施例では、エピタキシャル層は、１層のみ
としているが、本実施例では、電荷を発生させる高比抵
抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の上に、さらにＮ
型のエピタキシャル層１７を形成している。
【００２５】上記構成の受光素子によれば、基板上に形
成される回路素子、例えばバイポ−ラトランジスタのコ
レクタ抵抗の増加を抑えることが可能である。つまり、
エピタキシャル層１２は低濃度に形成されているため、
これに回路素子を形成することは実際には困難である。
従って、エピタキシャル層１２上にＮ型のエピタキシャ
ル層１７を形成し、Ｐ+ 型分離拡散層１８で当該エピタ
キシャル層１７を分離することにより、エピタキシャル
層１７中に素子領域１９を形成できる。
成される回路素子、例えばバイポ−ラトランジスタのコ
レクタ抵抗の増加を抑えることが可能である。つまり、
エピタキシャル層１２は低濃度に形成されているため、
これに回路素子を形成することは実際には困難である。
従って、エピタキシャル層１２上にＮ型のエピタキシャ
ル層１７を形成し、Ｐ+ 型分離拡散層１８で当該エピタ
キシャル層１７を分離することにより、エピタキシャル
層１７中に素子領域１９を形成できる。
【００２６】本願の第１の発明によれば、Ｎ型高濃度埋
め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当該
Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物が上下方向へ
拡散するという事態を防止できる。これにより、接合容
量の小さい高速な受光素子を提供できる。
め込み拡散層１３を形成した後の熱工程において、当該
Ｎ型高濃度埋め込み拡散層１３中の不純物が上下方向へ
拡散するという事態を防止できる。これにより、接合容
量の小さい高速な受光素子を提供できる。
【００２７】次に、本願の第２の発明について説明す
る。図７は、本願の第２の発明の第１の実施例に係わる
受光素子を示している。図７において、Ｐ型低濃度半導
体基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャ
ル層１２が形成されている。当該エピタキシャル層１２
の表面領域には、低比抵抗のＮ型高濃度拡散層２０及び
Ｐ型高濃度拡散層２２がそれぞれ形成されている。
る。図７は、本願の第２の発明の第１の実施例に係わる
受光素子を示している。図７において、Ｐ型低濃度半導
体基板１１上には、高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャ
ル層１２が形成されている。当該エピタキシャル層１２
の表面領域には、低比抵抗のＮ型高濃度拡散層２０及び
Ｐ型高濃度拡散層２２がそれぞれ形成されている。
【００２８】Ｎ型高濃度拡散層２０とＰ型高濃度拡散層
２１の間隔は、Ｎ型エピタキシャル層１２とＰ型高濃度
拡散層２１の間に生じる空乏層がＮ型高濃度拡散層２０
に達する程度に設定される。
２１の間隔は、Ｎ型エピタキシャル層１２とＰ型高濃度
拡散層２１の間に生じる空乏層がＮ型高濃度拡散層２０
に達する程度に設定される。
【００２９】これにより、基板１１上から光が入射する
と、その光の強度に比例してエピタキシャル層１２内に
は電荷が発生する。そして、この電荷により生じる電流
信号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度拡散層２０を介して基
板１１の表面に取り出すことができる。
と、その光の強度に比例してエピタキシャル層１２内に
は電荷が発生する。そして、この電荷により生じる電流
信号又は電圧信号は、Ｎ型高濃度拡散層２０を介して基
板１１の表面に取り出すことができる。
【００３０】上記構成の受光素子によれば、Ｎ型高濃度
拡散層２０は、基板１１の表面領域に形成されている。
このため、Ｎ型高濃度拡散層２０を形成した後の熱工程
において、Ｎ型高濃度拡散層２０中の不純物の拡散によ
り高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の抵抗を
低くするという事態がなくなる。
拡散層２０は、基板１１の表面領域に形成されている。
このため、Ｎ型高濃度拡散層２０を形成した後の熱工程
において、Ｎ型高濃度拡散層２０中の不純物の拡散によ
り高比抵抗のＮ型低濃度エピタキシャル層１２の抵抗を
低くするという事態がなくなる。
【００３１】図８及び図９は、本願の第２の発明の第２
の実施例に係わる受光素子を示している。本実施例は、
Ｎ型高濃度拡散層２０とＰ型高濃度拡散層２１の関係を
より具体的に示すものである。即ち、図８では、Ｎ型高
濃度拡散層２０及びＰ型高濃度拡散層２１は、共に平面
形状がくし状となるように形成され、かつ、これらくし
状の拡散層が互いに噛み合わさっているものである。ま
た、図９では、Ｎ型高濃度拡散層２０及びＰ型高濃度拡
散層２１は、共に、互いに同心の複数のリング状の拡散
層から構成され、これらの拡散層を噛み合わせたもので
ある。
の実施例に係わる受光素子を示している。本実施例は、
Ｎ型高濃度拡散層２０とＰ型高濃度拡散層２１の関係を
より具体的に示すものである。即ち、図８では、Ｎ型高
濃度拡散層２０及びＰ型高濃度拡散層２１は、共に平面
形状がくし状となるように形成され、かつ、これらくし
状の拡散層が互いに噛み合わさっているものである。ま
た、図９では、Ｎ型高濃度拡散層２０及びＰ型高濃度拡
散層２１は、共に、互いに同心の複数のリング状の拡散
層から構成され、これらの拡散層を噛み合わせたもので
ある。
【００３２】なお、互いに隣接するＮ型高濃度拡散層２
０とＰ型高濃度拡散層２１の間隔は、Ｎ型エピタキシャ
ル層１２とＰ型高濃度拡散層２１の間に生じる空乏層が
Ｎ型高濃度拡散層２０に達する程度に設定されている。
０とＰ型高濃度拡散層２１の間隔は、Ｎ型エピタキシャ
ル層１２とＰ型高濃度拡散層２１の間に生じる空乏層が
Ｎ型高濃度拡散層２０に達する程度に設定されている。
【００３３】図１０は、本願の第２の発明の第３の実施
例に係わる受光素子を示している。本実施例は、Ｎ型エ
ピタキシャル層１２をＰ+ 型分離拡散層２３で分離して
素子領域２４とし、その素子領域２４にバイポ−ラトラ
ンジスタを形成したものである。
例に係わる受光素子を示している。本実施例は、Ｎ型エ
ピタキシャル層１２をＰ+ 型分離拡散層２３で分離して
素子領域２４とし、その素子領域２４にバイポ−ラトラ
ンジスタを形成したものである。
【００３４】即ち、図１０において、素子領域２４中の
エピタキシャル層１２中には、Ｎ+ 型コレクタ埋め込み
層２５及びＮ+ 型コレクタ取り出し層２６がそれぞれ形
成されている。また、Ｎ+ 型コレクタ埋め込み層２５上
のエピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型ベ−ス層
２７及びＮ型エミッタ層２８がそれぞれ形成されてい
る。上記構成においても、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。
エピタキシャル層１２中には、Ｎ+ 型コレクタ埋め込み
層２５及びＮ+ 型コレクタ取り出し層２６がそれぞれ形
成されている。また、Ｎ+ 型コレクタ埋め込み層２５上
のエピタキシャル層１２の表面領域には、Ｐ型ベ−ス層
２７及びＮ型エミッタ層２８がそれぞれ形成されてい
る。上記構成においても、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。
【００３５】なお、上記第１及び第２の発明において
は、Ｐ型基板１１を採用しているが、これをＮ型基板に
変えることも可能である。かかる場合、拡散層やエピタ
キシャル層の導電型は、それぞれ逆になる。
は、Ｐ型基板１１を採用しているが、これをＮ型基板に
変えることも可能である。かかる場合、拡散層やエピタ
キシャル層の導電型は、それぞれ逆になる。
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の受光素
子によれば、次のような効果を奏する。
子によれば、次のような効果を奏する。
【００３７】第一に、基板とエピタキシャル層の間に形
成されるＮ型高濃度埋め込み拡散層を格子状や網目状と
することにより、当該埋め込み拡散層を形成後の熱工程
において、当該埋め込み拡散層中の不純物が上下方向、
即ちエピタキシャル層へ拡散するのを防止できる。これ
により、接合合容量が低く、高速性を実現することので
きる受光素子を提供することができる。
成されるＮ型高濃度埋め込み拡散層を格子状や網目状と
することにより、当該埋め込み拡散層を形成後の熱工程
において、当該埋め込み拡散層中の不純物が上下方向、
即ちエピタキシャル層へ拡散するのを防止できる。これ
により、接合合容量が低く、高速性を実現することので
きる受光素子を提供することができる。
【００３８】第二に、Ｎ型高濃度埋め込み拡散層を形成
することなく、Ｎ型高濃度拡散層をエピタキシャル層の
表面領域に形成することで、当該埋め込み拡散層を形成
後の熱工程において、当該埋め込み拡散層中の不純物の
拡散により、エピタキシャル層の抵抗が下がるのを防止
できる。これにより、接合合容量が低く、高速性を実現
することのできる受光素子を提供することができる。
することなく、Ｎ型高濃度拡散層をエピタキシャル層の
表面領域に形成することで、当該埋め込み拡散層を形成
後の熱工程において、当該埋め込み拡散層中の不純物の
拡散により、エピタキシャル層の抵抗が下がるのを防止
できる。これにより、接合合容量が低く、高速性を実現
することのできる受光素子を提供することができる。
【図１】本願の第１の発明の第１の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図２】図１の埋め込み拡散層を取り出してその平面形
状を示す図。
状を示す図。
【図３】埋め込み拡散層の他の例を示す図。
【図４】本願の第１の発明の第２の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図５】図４の埋め込み拡散層を取り出してその平面形
状を示す図。
状を示す図。
【図６】本願の第１の発明の第３の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図７】本願の第２の発明の第１の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図８】本願の第２の発明の第２の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図９】本願の第２の発明の第２の実施例に係わる受光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図１０】本願の第２の発明の第３の実施例に係わる受
光素子を示す断面図。
光素子を示す断面図。
【図１１】従来の受光素子を示す断面図。
１１…Ｐ型低濃度半導体基板、 １２…Ｎ型低濃度エピタキシャル層、 １３…Ｎ型高濃度埋め込み拡散層、 １４…Ｎ型高濃度取り出し拡散層、 １５…Ｐ型高濃度拡散層、 １６…Ｐ型高濃度埋め込み拡散層、 １７…Ｎ型エピタキシャル層、 １８…Ｐ+ 型分離拡散層、 １９，２４…素子領域、 ２０…Ｎ型高濃度拡散層、 ２１…Ｐ型高濃度拡散層、 ２３…Ｐ+ 型分離拡散層、 ２５…Ｎ+ 型コレクタ埋め込み層、 ２６…Ｎ+ 型コレクタ取り出し層、 ２７…Ｐ型ベ−ス層、 ２８…Ｎ型エミッタ層。
Claims (6)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板と、この半導体
基板上に形成される第２導電型の高比抵抗のエピタキシ
ャル層と、前記半導体基板と前記エピタキシャル層との
間に設けられ、前記半導体基板の表面上から見た場合に
網目状に形成される第２導電型の埋め込み拡散層と、前
記埋め込み拡散層上であって前記エピタキシャル層の表
面領域に形成される第１導電型の不純物拡散層と、前記
エピタキシャル層の表面から前記埋め込み拡散層に接触
する位置まで延びる第２導電型の取り出し拡散層とを具
備することを特徴とする受光素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の受光素子において、網
目状の前記埋め込み拡散層の当該網目の間に、さらに第
１導電型の埋め込み拡散層を具備することを特徴とする
受光素子。 - 【請求項３】 第１導電型の半導体基板と、この半導体
基板上に形成される第２導電型の高比抵抗の第１のエピ
タキシャル層と、前記半導体基板と前記第１のエピタキ
シャル層との間に設けられ、前記半導体基板の表面上か
ら見た場合に網目状に形成される第２導電型の埋め込み
拡散層と、前記第１のエピタキシャル層上に形成される
第２導電型の第２のエピタキシャル層と、前記埋め込み
拡散層上であって前記第２のエピタキシャル層中に形成
され、接合面が前記第１のエピタキシャル層に存在する
第１導電型の不純物拡散層と、前記第２のエピタキシャ
ル層の表面から前記埋め込み拡散層に接触する位置まで
延びる第２導電型の取り出し拡散層と、前記第２のエピ
タキシャル層中に形成される素子領域とを具備すること
を特徴とする受光素子。 - 【請求項４】 第１導電型の半導体基板と、この半導体
基板上に形成される第２導電型の高比抵抗のエピタキシ
ャル層と、前記エピタキシャル層の表面から一定の深さ
で形成される第２導電型の第１の不純物拡散層と、前記
エピタキシャル層の表面から一定の深さで形成される第
１導電型の第２の不純物拡散層とを具備し、前記第１の
不純物拡散層と前記第２の不純物拡散層の間の距離は、
前記エピタキシャル層と前記第２の不純物拡散層との間
に生じる空乏層が前記第１の不純物拡散層に達する程度
に設定されていることを特徴とする横方向ｐｉｎ接合を
有する受光素子。 - 【請求項５】 請求項４に記載の受光素子において、前
記第１の不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、
共に、当該受光素子の受光領域において前記半導体基板
の表面上から見た場合にくし状に形成され、かつ、くし
状の各々の不純物拡散層は、互いに噛み合って形成され
ていることを特徴とする受光素子。 - 【請求項６】 請求項４に記載の受光素子において、前
記第１の不純物拡散層及び前記第２の不純物拡散層は、
共に、当該受光素子の受光領域において前記半導体基板
の表面上から見た場合に同心の複数のリング状の拡散層
から構成され、かつ、前記第１の不純物拡散層を構成す
るリング状の拡散層と前記第２の不純物拡散層を構成す
るリング状の拡散層とが交互に配置されていることを特
徴とする受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033232A JPH06252435A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033232A JPH06252435A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252435A true JPH06252435A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12380716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5033232A Pending JPH06252435A (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252435A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093442A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Hamamatsu Photonics Kk | ホトダイオード、ホトダイオードアレイ、分光器およびホトダイオードの製造方法 |
| JP2014107562A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Imec | 光信号を電気信号に変換するアバランシェ光検出器素子、アバランシェ光検出器の使用およびアバランシェ光検出器の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP5033232A patent/JPH06252435A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093442A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Hamamatsu Photonics Kk | ホトダイオード、ホトダイオードアレイ、分光器およびホトダイオードの製造方法 |
| JP2014107562A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Imec | 光信号を電気信号に変換するアバランシェ光検出器素子、アバランシェ光検出器の使用およびアバランシェ光検出器の製造方法 |
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