JPH0750431A - Infrared photodetector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線受光素子に関
し、特に、分光感度特性の優れたショットキー型赤外線
受光素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared light receiving element, and more particularly to a Schottky type infrared light receiving element having excellent spectral sensitivity characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、赤外線受光素子が注目されてい
る。この素子は不可視光線である赤外線を感知または映
像化するもので、各種工業計測、監視、医療、宇宙、防
衛など幅広い分野で期待されている。 これまで、Hg
CdTeやInSbを用いた量子型、焦電体物質を用い
た焦電体型、ショットキー接合を利用したショットキー
型等の赤外線受光素子が提案されている。 このうち、
シリコンとのショットキー接合を利用した素子は、完成
度の高いシリコンVLSI製造技術を使用でき、また、
モノリシック構造を成しうるものとして注目されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, an infrared light receiving element has attracted attention. This element senses or visualizes infrared rays, which are invisible rays, and is expected in a wide range of fields such as industrial measurement, surveillance, medical care, space, and defense. Until now, Hg
Infrared light receiving elements such as a quantum type using CdTe or InSb, a pyroelectric type using a pyroelectric substance, and a Schottky type using a Schottky junction have been proposed. this house,
A device using a Schottky junction with silicon can use a highly complete silicon VLSI manufacturing technology, and
It is attracting attention as a material that can form a monolithic structure.
【0003】しかし、シリコンとのショットキー接合を
利用した赤外線受光素子は、量子型赤外線受光素子に比
べて感度が2桁程度低い。そこで、感度の改善がなされ
てきた。オプチカルキャビティ構造のショットキー型赤
外線受光素子は、その一例である。例えば、SPIE
782巻 1987年 P114〜P120、テレビジ
ョン学会技術報告 1992年 P19〜P24 等を
参照されたい。However, the infrared light receiving element using the Schottky junction with silicon has a sensitivity of about two digits lower than that of the quantum infrared light receiving element. Therefore, the sensitivity has been improved. An example is a Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure. For example, SPIE
Volume 782, 1987 P114-P120, Television Society Technical Report 1992, P19-P24, and the like.
【0004】図4(断面図)を用いて、従来のオプチカ
ルキャビティ構造のショットキー型赤外線受光素子を説
明する。この図の素子は、裏面入射型である。赤外線1
01は、素子の裏面より素子に入射する。一般的には、
入射する面に反射防止膜10を設置する。入射した赤外
線は、光電変換部であるシリサイド層2に到達する。シ
リサイドには白金シリサイドが一般に使用される。入射
した赤外線の一部は、吸収され、キャリアであるホール
と電子を発生する。そのうちのホールは、一部がショッ
トキー接合3を乗り越え、シリコン基板1に入る。 そ
れと同数の電子は、光信号としてガードリング4より出
力される。残りのキャリアは、キャリアの拡散長だけ進
み、シリサイド層2で消滅する。しかし、オプチカルキ
ャビティ構造は、シリサイド層が5nm以下と非常に薄
い。従って、キャリアがショットキー接合を乗り越える
確率は、シリサイド層の厚い場合に比べて高くなり、感
度は向上する。シリサイド層に到達した残りの赤外線
は、吸収されずに透過する。透過した赤外線は、反射膜
8で反射され、再度シリサイド層2に入射しする。更
に、シリサイド層2と、反射膜8との間で反射をくり返
す。それにより赤外線はキャリアを発生しながら、減衰
していく。反射膜8としては、Al等の金属が一般に使
用される。A conventional Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure will be described with reference to FIG. 4 (cross-sectional view). The device in this figure is a back-illuminated type. Infrared 1
01 enters the element from the back surface of the element. In general,
The antireflection film 10 is installed on the incident surface. The incident infrared rays reach the silicide layer 2 which is the photoelectric conversion unit. Platinum silicide is generally used as the silicide. Part of the incident infrared rays is absorbed and generates holes and electrons that are carriers. Some of the holes go over the Schottky junction 3 and enter the silicon substrate 1. The same number of electrons is output from the guard ring 4 as an optical signal. The remaining carriers advance by the diffusion length of the carriers and disappear in the silicide layer 2. However, the optical cavity structure has a very thin silicide layer of 5 nm or less. Therefore, the probability that carriers will get over the Schottky junction is higher than that when the silicide layer is thick, and the sensitivity is improved. The remaining infrared rays that have reached the silicide layer are transmitted without being absorbed. The transmitted infrared rays are reflected by the reflective film 8 and enter the silicide layer 2 again. Further, reflection is repeated between the silicide layer 2 and the reflection film 8. As a result, infrared rays are attenuated while generating carriers. As the reflective film 8, a metal such as Al is generally used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオプチ
カルキャビティ構造を持ったショットキー型赤外線受光
素子は、分光感度特性に問題があった。 図6は、その
素子の分光感度特性である。感度は、波長の変化に伴っ
てなだらかに変化するのが好ましい。しかし、従来の素
子は、分光感度の中に分光感度の谷とも呼ぶべき急激に
感度の低下する領域を有していた。そこで、反射膜8を
除くなどの改善案も提案された。しかし、逆に感度が低
下してしまい、解決には至ってない。However, the conventional Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure has a problem in spectral sensitivity characteristics. FIG. 6 shows the spectral sensitivity characteristics of the device. The sensitivity preferably changes gently with a change in wavelength. However, the conventional element has a region in the spectral sensitivity where the sensitivity sharply decreases, which should be called a valley of the spectral sensitivity. Therefore, an improvement plan such as removing the reflection film 8 was also proposed. However, on the contrary, the sensitivity is lowered, and it has not been solved yet.
【0006】本発明の目的は、オプチカルキャビティ構
造を有し、分光感度に谷を有しないショットキー型赤外
線受光素子を提供することにある。An object of the present invention is to provide a Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure and having no valley in spectral sensitivity.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、分光感度の谷は、入射光と反射光との干渉によっ
て生ずることを初めて突き止めた。すなわち、従来のオ
プチカルキャビティ構造では、シリサイド層に入射した
入射光と、シリサイド層を透過して反射膜によって反射
された反射光との間で、或いは、更に、反射した多重反
射光との間で、干渉が生じていたのである。そして、こ
の干渉により特定の波長領域の分光感度に谷が生じたの
である。As a result of earnest research, the present inventor found for the first time that a valley of spectral sensitivity is caused by interference between incident light and reflected light. That is, in the conventional optical cavity structure, between the incident light that has entered the silicide layer and the reflected light that has been transmitted through the silicide layer and reflected by the reflective film, or further, the multiple reflected light that has been reflected. , There was interference. Then, the interference causes a valley in the spectral sensitivity in a specific wavelength region.
【0008】本発明者は、研究を進めた結果、赤外線の
入射する面が従来平滑であったところを梨地状にするこ
とで赤外線の入射角を僅かにばらつかせることが、前記
問題を解決することに有効であることを見出し、本発明
を成すに至った。即ち、本発明は、オプチカルキャビテ
ィー構造のショットキー型赤外線受光素子において、梨
地状の赤外線入射面を配置したものである。As a result of research conducted by the inventor of the present invention, it is possible to slightly vary the incident angle of infrared rays by making the surface on which infrared rays are conventionally smooth to have a satin finish, thereby solving the above problem. It has been found that the above is effective, and has completed the present invention. That is, the present invention is a Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure, in which a satin-shaped infrared light incident surface is arranged.
【0009】[0009]
【作用】本発明は、これまでとは逆の発想に基づいてい
る。赤外線が入射する面を梨地状にすれば、適度に入射
光が散乱され、干渉を低減することができるのである。
梨地状にされた入射面が、分光感度の谷の解消に有効で
ある理由を図と式を用いて説明する。図5は、従来のオ
チプカルキャビティ構造を有する赤外線受光素子(一
例)の光電変換部を拡大した断面図である。光電変換部
には、白金シリサイド層2を配置する。膜厚は、1〜5
nmである。反射用の金属膜8にはAlを使用し、その
膜厚は、1μmである。 白金シリサイド層2とSiO
2 膜7との界面を界面A21とし、SiO2 膜7とAl
膜8からなる界面を界面B22とする。The present invention is based on the opposite idea. If the surface on which the infrared rays are incident is made satin-finished, the incident light is appropriately scattered and interference can be reduced.
The reason why the satin-finished incident surface is effective for eliminating the valley of the spectral sensitivity will be described with reference to the drawings and the formula. FIG. 5 is an enlarged sectional view of a photoelectric conversion part of an infrared light receiving element (an example) having a conventional optical cavity structure. The platinum silicide layer 2 is arranged in the photoelectric conversion part. The film thickness is 1-5
nm. Al is used for the metal film 8 for reflection, and its film thickness is 1 μm. Platinum silicide layer 2 and SiO
The interface between the SiO 2 film 7 and the Al 2 film is defined as the interface A21.
The interface composed of the film 8 is referred to as an interface B22.
【0010】まず、入射した赤外線の挙動を説明する。
白金シリサイド層2にθPtSiの角度で入射した赤外線1
01の一部は、白金シリサイド層2にて吸収されるが、
残りは界面A21に到達する。界面A21に到達した赤
外線は、反射成分102と透過成分103に分かれる。
透過成分103は、スネルの法則により、白金シリサイ
ドとSiO2 の屈折率の比で決定される入射角θSiO2で
SiO2 膜7に入射する。透過した赤外線103は、界
面B22に到達し、反射して赤外線104となる。 赤
外線103は、Al膜8が0.1μm以上であればほぼ
全部が反射し、Al膜8に吸収される成分は、反射成分
に比べてごく僅かである。赤外線104は、界面A21
に到達する。そして、白金シリサイド層2へ透過する成
分105と界面B22に向かって反射する成分106に
分かれる。正確には、赤外線の成分105は、シリコン
基板1と白金シリサイドとの界面3でも反射される。し
かし、白金シリサイドの膜厚は、1〜5nmである。
この値は、赤外線の波長の10-3倍程度である。従っ
て、界面3での反射は、界面A21での反射に含めて考
えることができる。以下、同様に界面A21と界面B2
2の間の反射を繰り返す。 そのたびに、白金シリサイ
ド層に一部が透過して、赤外線は、減衰していく。First, the behavior of incident infrared rays will be described.
Infrared rays 1 incident on the platinum silicide layer 2 at an angle of PtSi
Part of 01 is absorbed by the platinum silicide layer 2,
The rest reaches the interface A21. The infrared light that has reached the interface A21 is divided into a reflection component 102 and a transmission component 103.
The transmission component 103 is incident on the SiO 2 film 7 at an incident angle θ SiO2 determined by the ratio of the refractive indices of platinum silicide and SiO 2 according to Snell's law. The transmitted infrared ray 103 reaches the interface B22 and is reflected to become an infrared ray 104. If the Al film 8 is 0.1 μm or more, almost all of the infrared rays 103 are reflected, and the component absorbed by the Al film 8 is very small compared to the reflected component. The infrared ray 104 has an interface A21.
To reach. Then, it is divided into a component 105 that transmits to the platinum silicide layer 2 and a component 106 that reflects toward the interface B22. To be precise, the infrared ray component 105 is also reflected at the interface 3 between the silicon substrate 1 and the platinum silicide. However, the film thickness of platinum silicide is 1 to 5 nm.
This value is approximately 10 −3 times the wavelength of infrared rays. Therefore, the reflection at the interface 3 can be considered to be included in the reflection at the interface A21. Hereinafter, similarly, the interface A21 and the interface B2
The reflection between 2 is repeated. Each time, a part of the platinum silicide layer penetrates and infrared rays are attenuated.
【0011】次に、界面A21近傍での干渉の影響を考
える。2つの界面の間で発生する光の干渉に関しては、
反射防止膜などの分野で解析されており、例えば、19
79年 サイエンス社発行 村田和美著「光学」(P4
9、P70等)に記載されている。赤外線102,10
5,108…の合成振幅ar と、そのエネルギー強度I
r は、次の式で表される。なお、初期振幅は、1とす
る。Next, consider the influence of interference in the vicinity of the interface A21. Regarding the interference of light that occurs between two interfaces,
It has been analyzed in the field of anti-reflection film, for example, 19
1979 Published by Science Co., Ltd. Kazumi Murata "Optics" (P4
9, P70, etc.). Infrared 102,10
5, 108 ... Combined amplitude a r and its energy intensity I
r is represented by the following formula. The initial amplitude is 1.
【0012】[0012]
【数1】 [Equation 1]
【0013】[0013]
【数2】 [Equation 2]
【0014】δは、SiO2 膜7を一往復することによ
って生ずる位相差を示し、次式で示される。Δ represents a phase difference caused by one round trip of the SiO 2 film 7, and is represented by the following equation.
【0015】[0015]
【数3】 [Equation 3]
【0016】nSiO2、dSiO2は、SiO2 膜7の屈折率
と膜厚である。この積は、光学的膜厚と称されている。
rA は、赤外線104,107,110…の界面A21
での振幅反射率を示す。rB は、赤外線103,10
6,109…の界面B22での振幅反射率を示す。振幅
反射率rA,rB は、フレネルの公式より、界面を構成す
る2つの物質の屈折率より決定される。ここでは、rA
は白金シリサイドとSiO2 であり、rBはSiO2 と
Alである。屈折率は、波長により異なるが、白金シリ
サイドの屈折率nA は、およそ3.5であり、Alの屈
折率nB は、およそ6である。ここで、rA =−rB と
仮定する。そして、エネルギー強度の式に代入すると、
次の式が得られる。N SiO2 and d SiO2 are the refractive index and the film thickness of the SiO 2 film 7. This product is called the optical thickness.
r A is the interface A21 of the infrared rays 104, 107, 110, ...
The amplitude reflectance at is shown. r B is the infrared rays 103, 10
6 shows the amplitude reflectance at the interface B22. The amplitude reflectances r A and r B are determined by the Fresnel's formula and the refractive indices of the two materials forming the interface. Where r A
Is platinum silicide and SiO 2 , and r B is SiO 2 and Al. Although the refractive index varies depending on the wavelength, the refractive index n A of platinum silicide is about 3.5 and the refractive index n B of Al is about 6. Here, it is assumed that r A = −r B. And when substituting into the formula of energy intensity,
The following formula is obtained.
【0017】[0017]
【数4】 [Equation 4]
【0018】エネルギー強度Ir は、位相差δによって
変化する。そして、−δ=(2m−1)π(ただし、m
=1,2,3…)のとき、Ir は、極大値となり、−δ
=2mπのとき、Ir は極小値ゼロである。ここで、m
=1とすると、エネルギー強度Ir が極大となるのは、
式3より、 nSiO2dSiO2COS θSiO2=λ1 /4 のときである。また、Ir が極小値となるのは、 nSiO2dSiO2COS θSiO2=λ2 /2 のときである。The energy intensity I r changes with the phase difference δ. Then, −δ = (2m−1) π (where m
= 1, 2, 3 ...), I r has a maximum value, and −δ
= 2 mπ, I r has a minimum value of zero. Where m
= 1, the energy intensity I r becomes maximum
From Equation 3, it is when the n SiO2 d SiO2 COS θ SiO2 = λ 1/4. Further, the I r is the minimum value is when the n SiO2 d SiO2 COS θ SiO2 = λ 2/2.
【0019】従来の素子では、左辺は共に一定であり、
λ1 /4=λ2 /2、従って、λ2=λ1 /2となる。
すなわち、ある波長に極大値を持つ従来のオプチカルキ
ャビティ構造の素子は、その1/2波長で必ず極小値を
持っていたのである。図2の分光感度特性を持つ赤外線
受光素子は、光学的膜厚nSiO2dSiO2を1μmとして設
計されている。赤外線を垂直入射、すなわち、入射角θ
SiO2=0°で固定するなら、エネルギー強度の極大値
は、4μmの波長で得られ、極小値は、2μmの波長で
得られることになる。図6は、 正にこの通りの結果を示
している。なお、ここで言うエネルギー強度とは、干渉
の影響による光エネルギー強度である。受光素子には、
固有の感度特性があり、エネルギー強度の極大値に、感
度の極大が生ずるとは限らない。図6で極大が4μmに
生じないのは、このためである。In the conventional device, the left sides are both constant,
λ 1/4 = λ 2/ 2, therefore, becomes λ 2 = λ 1/2.
That is, the element having the conventional optical cavity structure having the maximum value at a certain wavelength always has the minimum value at the half wavelength. The infrared light receiving element having the spectral sensitivity characteristic shown in FIG. 2 is designed with an optical film thickness n SiO2 d SiO2 of 1 μm. Vertical incidence of infrared rays, that is, incident angle θ
If SiO2 = 0 ° is fixed, the maximum value of the energy intensity is obtained at the wavelength of 4 μm, and the minimum value is obtained at the wavelength of 2 μm. Figure 6 shows exactly this result. The energy intensity mentioned here is the light energy intensity due to the influence of interference. In the light receiving element,
There is an inherent sensitivity characteristic, and the maximum value of the energy intensity does not always have the maximum sensitivity. This is why the maximum does not occur at 4 μm in FIG.
【0020】ある一定の方向より入射した赤外線は、従
来構造では散乱されない。従って、入射角θSiO2は、常
に一定である。しかし、本発明では、梨地状の入射面に
より適度に散乱され、入射角θSiO2は、一定にはならな
い。 従って、nSiO2dSiO2COS θSiO2も一定とはなら
ずに入射角θSiO2を中心として適度に平均化される。よ
って、干渉は、生じ難くなり、また、エネルギー強度の
極大値、極小値は、適度に緩和されるのである。Infrared rays incident from a certain direction are not scattered by the conventional structure. Therefore, the incident angle θ SiO2 is always constant. However, in the present invention, the incident angle θ SiO2 is not uniform because it is appropriately scattered by the satin-shaped incident surface. Therefore, n SiO2 d SiO2 COS θ SiO2 is not constant and is moderately averaged around the incident angle θ SiO2 . Therefore, interference is less likely to occur, and the maximum and minimum values of energy intensity are moderated appropriately.
【0021】以上により、梨地状の入射面は、分光感度
の谷の解消に有効なのである。なお、本発明で言う梨地
状とは、細かな凹凸(好ましくは10〜100μm程
度)状態を言う。従来の素子は、赤外線が散乱せぬよう
に入射面を平滑な面としていた。これは、入射した赤外
線が効率良く光電変換部に届くための処理である。本発
明の素子は、逆の発想により、適度に散乱を生じさせて
いる。しかし、そのために受光効率が低下することはな
い。これは、故意に散乱させるとは言え、その程度は、
受光効率が低下するほどではないからである。また、従
来の素子と同様に、反射防止膜を本発明の素子に配置し
たり、或いは、反射防止膜の表面を梨地状にすることも
本発明の範疇である。後者の場合、反射防止膜の表面が
入射面となる。As described above, the satin-shaped incident surface is effective for eliminating the valley of the spectral sensitivity. The satin-like shape referred to in the present invention means a state of fine irregularities (preferably about 10 to 100 μm). In the conventional element, the incident surface is a smooth surface so that infrared rays are not scattered. This is a process for the incident infrared rays to efficiently reach the photoelectric conversion unit. The element of the present invention causes appropriate scattering due to the opposite idea. However, this does not reduce the light receiving efficiency. Although this intentionally scatters, the extent is
This is because the light receiving efficiency does not deteriorate. It is also within the scope of the present invention to dispose an antireflection film on the device of the present invention or to make the surface of the antireflection film satin like the conventional device. In the latter case, the surface of the antireflection film becomes the incident surface.
【0022】本発明において、光電変換部としては、白
金シリサイドの他、例えば、パラジウムシリサイド、イ
リジウムシリサイドや、PtSiとSiGe、P++Si
GeとSiによるショットキー接合を利用したもの等が
挙げられる。光電変換部は、オプチカルキャビティ構造
とするため非常に薄く(一般に5nm以下)なければな
らない。光電変換部の上に例えば、SiO2 、SiN等
の絶縁膜を介して反射膜を設ける。反射膜としては、A
lの他、例えば、WやCu等の金属や、光学干渉理論に
基づく誘電体多層膜からなる反射膜が挙げられる。In the present invention, as the photoelectric conversion portion, in addition to platinum silicide, for example, palladium silicide, iridium silicide, PtSi and SiGe, P ++ Si.
For example, one using a Schottky junction of Ge and Si can be cited. The photoelectric conversion part has to be very thin (generally 5 nm or less) because it has an optical cavity structure. A reflective film is provided on the photoelectric conversion unit via an insulating film such as SiO 2 or SiN. As the reflective film, A
In addition to l, for example, a metal such as W or Cu, or a reflective film formed of a dielectric multilayer film based on the optical interference theory is used.
【0023】素子は一つでも、或いは、複数をライン状
に並べたラインセンサ、複数を格子状に並べた撮像素子
としてもよい。梨地状の入射面は、荒い研磨(ラッピン
グ)やエッチング等によって得られる。エッチングは、
プラズマ等を利用するドライエッチングや、溶液を利用
するウェットエッチングが挙げられる。There may be one element, or a line sensor in which a plurality of elements are arranged in a line or an image pickup element in which a plurality of elements are arranged in a grid. The satin-shaped incident surface is obtained by rough polishing (lapping) or etching. Etching
Dry etching using plasma or the like and wet etching using a solution can be used.
【0024】[0024]
【実施例】以下、図を引用して実施例により本発明をよ
り具体的に説明する。しかし、本発明は、これらの例に
限られるものではない。図1は、本実施例にかかる素子
の断面図である。この素子は、裏面入射型である。1
は、P型のシリコン基板で厚みが約350μmである。
2は、光電変換部である白金シリサイド層で膜厚は1〜
5nmである。3は、P型シリコン1と白金シリサイド
層2との界面で、ショットキーバリアが形成されるショ
ットキー接合である。 4は、ガードリングと呼称され
るn型領域で、暗電流の増加を防止し、また、発生した
キャリアである電子を外部に取り出すものである。5
は、高濃度P型領域で基板に電位を与えるものである。
6は、シリコンの熱酸化膜である。7は、SiO2 から
なる絶縁層で、膜厚0.77μmである。膜厚は、屈折
率を1.3として、赤外線のエネルギー強度が4μmの
波長で極大になるように設定した。8は、Alからなる
赤外線の反射膜で、膜厚は1μmである。赤外線の入射
面9は、ラッピング処理により梨地状に仕上げた。 ラ
ッピング処理条件は、水と平均粒径20μの研磨剤を用
いて圧力400g/cm2 で10分間処理した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these examples. FIG. 1 is a sectional view of an element according to this example. This element is a back-illuminated type. 1
Is a P-type silicon substrate and has a thickness of about 350 μm.
2 is a platinum silicide layer which is a photoelectric conversion part and has a film thickness of 1 to
It is 5 nm. 3 is a Schottky junction in which a Schottky barrier is formed at the interface between the P-type silicon 1 and the platinum silicide layer 2. Reference numeral 4 denotes an n-type region called a guard ring, which prevents an increase in dark current and also takes out generated electrons, which are carriers, to the outside. 5
Is to apply a potential to the substrate in the high concentration P-type region.
Reference numeral 6 is a thermal oxide film of silicon. An insulating layer 7 made of SiO 2 has a film thickness of 0.77 μm. The film thickness was set such that the refractive index was 1.3 and the infrared energy intensity was maximized at a wavelength of 4 μm. Reference numeral 8 is an infrared reflecting film made of Al, and has a film thickness of 1 μm. The infrared incident surface 9 was finished in a satin finish by lapping. As the lapping treatment conditions, water and an abrasive having an average particle size of 20 μm were used for treatment at a pressure of 400 g / cm 2 for 10 minutes.
【0025】赤外線11は、素子の裏面より入射する。
梨地状の入射面9により適度に散乱される。入射した赤
外線は、白金シリサイド層2に到達する。そして、赤外
線の一部は吸収される。残りの赤外線は、反射膜8で反
射される。その後、SiO2膜7中で反射をくり返す。
しかし、梨地状の入射面の作用により、干渉は生じな
い。発生したキャリアのうち電子は、ガードリング4を
介して外部に取り出される。図2は、本実施例にかかる
素子の分光感度特性を示す。The infrared ray 11 enters from the back surface of the device.
The light is appropriately scattered by the satin-shaped incident surface 9. The incident infrared rays reach the platinum silicide layer 2. And a part of infrared rays is absorbed. The remaining infrared rays are reflected by the reflective film 8. After that, the reflection is repeated in the SiO 2 film 7.
However, due to the action of the satin-shaped incident surface, no interference occurs. The electrons of the generated carriers are taken out through the guard ring 4. FIG. 2 shows the spectral sensitivity characteristics of the device according to this example.
【0026】図3は、本発明による別の実施例にかかる
素子の断面図である。なお、同一の符号は、前の実施例
の素子と同一のものを示す。素子は表面入射型であり、
梨地状の面は表面にある。赤外線11aは、素子の表面
より入射する。そして、梨地状の入射面9aにより適度
に散乱される。入射した赤外線は、白金シリサイド層2
に到達する。そして、赤外線の一部は吸収される。 残
りの赤外線は、反射膜8aで反射される。その後、シリ
コン基板1中で反射をくり返す。しかし、梨地状にされ
た入射面の作用により、干渉は生じない。発生したキャ
リアのうち電子は、ガードリング4を介して外部に取り
出される。FIG. 3 is a sectional view of a device according to another embodiment of the present invention. The same reference numerals indicate the same elements as those of the previous embodiment. The element is a front-illuminated type,
The matte surface is on the surface. The infrared ray 11a enters from the surface of the element. Then, it is appropriately scattered by the satin-shaped incident surface 9a. The incident infrared rays are platinum silicide layer 2
To reach. And a part of infrared rays is absorbed. The remaining infrared rays are reflected by the reflective film 8a. After that, the reflection is repeated in the silicon substrate 1. However, interference does not occur due to the action of the satin-finished incident surface. The electrons of the generated carriers are taken out through the guard ring 4.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、分光感
度の谷が解消される。また、裏面入射型素子では、従
来、ラッピング、ポリッシング、反射防止膜の形成を行
って、裏面を平滑化していた。これは、入射した赤外線
が効率良く光電変換部に届くための処理である。しか
し、本発明ではラッピング工程だけで良い。従って、製
造時間を大幅に短縮でき、それに伴い製造コストも削減
できるという効果もある。As described above, according to the present invention, the valley of the spectral sensitivity is eliminated. Further, in the back-illuminated element, conventionally, the back surface is smoothed by lapping, polishing, and forming an antireflection film. This is a process for the incident infrared rays to efficiently reach the photoelectric conversion unit. However, in the present invention, only the lapping process is required. Therefore, there is also an effect that the manufacturing time can be greatly shortened and the manufacturing cost can be reduced accordingly.
【図1】本発明の一実施例にかかる赤外線受光素子の断
面図。FIG. 1 is a sectional view of an infrared light receiving element according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の赤外線受光素子の分光感度特性図。FIG. 2 is a spectral sensitivity characteristic diagram of the infrared light receiving element of FIG.
【図3】本発明の別の実施例にかかる赤外線受光素子の
断面図。FIG. 3 is a sectional view of an infrared light receiving element according to another embodiment of the present invention.
【図4】従来の赤外線受光素子の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a conventional infrared light receiving element.
【図5】図4の受光部領域を拡大した断面図。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the light receiving area of FIG.
【図6】従来の赤外線受光素子の分光感度特性図。FIG. 6 is a spectral sensitivity characteristic diagram of a conventional infrared light receiving element.
1・・・・・P型シリコン基板 2・・・・・白金シリサイド層 3・・・・・ショットキー接合 4・・・・・ガードリング(n型領域) 5・・・・・高濃度P型領域 6・・・・・熱酸化膜 7・・・・・SiO2 膜 7a・・・・SiO2 膜 8・・・・・反射膜(Al) 8a・・・・反射膜(Al) 9・・・・・梨地状の入射面(裏面) 9a・・・・梨地状の入射面(表面) 10・・・・・反射防止膜 11・・・・・赤外線 11a・・・・赤外線 101〜110・赤外線 以上1 P-type silicon substrate 2 Platinum silicide layer 3 Schottky junction 4 Guard ring (n type region) 5 High concentration P Mold region 6 ... Thermal oxide film 7 ... SiO 2 film 7a ... SiO 2 film 8 ... Reflective film (Al) 8a ... Reflective film (Al) 9・ ・ ・ Satin-shaped incident surface (back surface) 9a ・ ・ ・ Satin-shaped incident surface (front surface) 10 ・ ・ ・ Anti-reflection film 11 ・ ・ ・ Infrared ray 11a ・ ・ ・ Infrared ray 110 / infrared or more
Claims (1)
を配置したオプチカルキャビティー構造のショットキー
型赤外線受光素子において、 赤外線入射面を梨地状としたことを特徴とする赤外線受
光素子。1. A Schottky type infrared light receiving element having an optical cavity structure, in which a reflecting metal film and a very thin photoelectric conversion part are arranged, wherein the infrared light receiving surface has a satin finish.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5197084A JPH0750431A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Infrared photodetector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5197084A JPH0750431A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Infrared photodetector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0750431A true JPH0750431A (en) | 1995-02-21 |
Family
ID=16368460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5197084A Pending JPH0750431A (en) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | Infrared photodetector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0750431A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066584A (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor |
JP2009032770A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | Optical transceiver and optical communication system using the same |
JP2011066316A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5197084A patent/JPH0750431A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008066584A (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor |
JP2009032770A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | Optical transceiver and optical communication system using the same |
US8086108B2 (en) | 2007-07-25 | 2011-12-27 | Panasonic Corporation | Optical transmission/reception device and optical communication system using the same |
JP2011066316A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor |
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