光電二極管陣列制造技術(shù)

光電二極管陣列具備形成在半導(dǎo)體基板的多個光電二極管。光電二極管的各個具有：第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置在半導(dǎo)體基板；第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域，其以圍繞規(guī)定區(qū)域的方式相對于第1半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在半導(dǎo)體基板的一個面?zhèn)龋⑴c第1半導(dǎo)體區(qū)域一起構(gòu)成光檢測區(qū)域；以及貫通電極，其設(shè)置在以通過第1半導(dǎo)體區(qū)域和規(guī)定區(qū)域的方式貫通一個面與半導(dǎo)體基板的另一個面之間的貫通孔內(nèi)，并與第2半導(dǎo)體區(qū)域電連接。貫通孔包含從一個面向另一個面擴展的部分。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種光電二極管陣列。
技術(shù)介紹
例如，在專利文獻I中，記載有CT (Computed Tomography,電腦斷層攝影)裝置等中所使用的光電二極管陣列。在專利文獻I的光電二極管陣列中，在η型的半導(dǎo)體基板的入射面?zhèn)龋S狀地排列有構(gòu)成光檢測區(qū)域的P+型的半導(dǎo)體區(qū)域。在各P +型的半導(dǎo)體區(qū)域，連接有電極。各電極經(jīng)由與各P+型的半導(dǎo)體區(qū)域?qū)?yīng)而設(shè)置的貫通孔而被引出到與入射面相反側(cè)的背面?zhèn)取+型的半導(dǎo)體區(qū)域與貫通孔沿著規(guī)定的方向交替地配置在半導(dǎo)體基板。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特表2005-533587號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的問題在專利文獻I的光電二極管陣列中，需要在相鄰的P+型的半導(dǎo)體區(qū)域彼此之間設(shè)置用于設(shè)置貫通孔的足夠的間隔。因此，存在開口率下降的擔(dān)憂。另外，在光電二極管陣列中，要求電特性的提高等、提高各種可靠性的情況。本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠提高開口率和可靠性的光電二極管陣列。解決技術(shù)問題的手段本專利技術(shù)的一個側(cè)面的光電二極管陣列是具備形成在半導(dǎo)體基板的多個光電二極管的光電二極管陣列，光電二極管的各個具有:第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置在半導(dǎo)體基板；第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域，其以圍繞規(guī)定區(qū)域的方式相對于第I半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在半導(dǎo)體基板的一個面?zhèn)龋⑴c第I半導(dǎo)體區(qū)域一起構(gòu)成光檢測區(qū)域；以及貫通電極，其設(shè)置在以通過第I半導(dǎo)體區(qū)域和規(guī)定區(qū)域的方式貫通一個面與半導(dǎo)體基板的另一個面之間的貫通孔內(nèi)，并與第2半導(dǎo)體區(qū)域電連接，貫通孔包含從一個面向另一個面擴展的部分。在該光電二極管陣列中，在光電二極管的各個中，貫通孔通過第I和規(guī)定區(qū)域，規(guī)定區(qū)域被第2半導(dǎo)體區(qū)域圍繞。第2半導(dǎo)體區(qū)域與第I半導(dǎo)體區(qū)域一起構(gòu)成光檢測區(qū)域。這里，在作為I個像素的光電二極管的各個中，貫通孔被光檢測區(qū)域圍繞。因此，能夠減小相鄰的光電二極管彼此的間隔。因此，能夠提高開口率。此外，在貫通孔被光檢測區(qū)域圍繞的情況下，起因于貫通孔的內(nèi)壁的損傷而產(chǎn)生的泄漏電流容易進入光檢測區(qū)域。因此，在貫通孔被光檢測區(qū)域圍繞的情況下，優(yōu)選減少貫通孔的內(nèi)壁的損傷。在該光電二極管陣列中，貫通孔包含從表面向背面擴展的部分。擴展的部分例如可以由各向異性蝕刻形成。在各向異性蝕刻中，在貫通孔的內(nèi)壁不易產(chǎn)生損傷。因此，在光電二極管陣列中，能夠減少來自貫通孔的泄漏電流。在規(guī)定區(qū)域，可以存在貫通孔通過并具有比第I半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度的第I導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體區(qū)域，第2半導(dǎo)體區(qū)域可以與第3半導(dǎo)體區(qū)域隔開，在第2半導(dǎo)體區(qū)域與第3半導(dǎo)體區(qū)域之間，可以以包圍第3半導(dǎo)體區(qū)域的方式存在第I半導(dǎo)體區(qū)域的一部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，貫通孔通過具有比第I半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度的第3半導(dǎo)體區(qū)域。因此，能夠通過第2半導(dǎo)體區(qū)域減少在貫通孔的內(nèi)壁產(chǎn)生并朝向光檢測區(qū)域的表面泄漏電流。因此，能夠提高電特性。此外，貫通孔通過的第3半導(dǎo)體區(qū)域具有比第I半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度，因而能夠緩沖在貫通孔產(chǎn)生的各種應(yīng)力。因此，能夠提高強度。而且，第2半導(dǎo)體區(qū)域與第3半導(dǎo)體區(qū)域隔開，在第2半導(dǎo)體區(qū)域與第3半導(dǎo)體區(qū)域之間存在第I半導(dǎo)體區(qū)域的一部分。因此，能夠抑制第2半導(dǎo)體區(qū)域與第3半導(dǎo)體區(qū)域之間的短路，從而能夠提高電特性。第3半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)緣與外緣的間隔可以大于第3半導(dǎo)體區(qū)域的外緣與第2半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)緣的間隔。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過第3半導(dǎo)體區(qū)域進一步緩沖在貫通孔產(chǎn)生的各種應(yīng)力。第2半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)緣在從半導(dǎo)體基板的厚度方向看的情況下，可以圍繞另一個面?zhèn)鹊呢炌椎拈_口。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第2半導(dǎo)體區(qū)域在從半導(dǎo)體基板的厚度方向看的情況下，設(shè)置在比貫通孔更外側(cè)的范圍。因此，例如，在貫通孔內(nèi)形成凸點電極的情況等之下，能夠減少施加于構(gòu)成光檢測區(qū)域的第2半導(dǎo)體區(qū)域所涉及的應(yīng)力。光電二極管的各個可以包含形成在一個面上并使第2半導(dǎo)體區(qū)域與貫通電極電連接的接觸電極，接觸電極的外緣在從半導(dǎo)體基板的厚度方向看的情況下，可以圍繞另一個面?zhèn)鹊呢炌椎拈_口。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在從半導(dǎo)體基板的厚度方向看的情況下，跨越貫通孔的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的范圍而設(shè)置有接觸電極。因此，能夠提高貫通孔周邊的強度。一個面?zhèn)鹊呢炌椎拈_口可以呈圓形狀。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，例如，在貫通孔內(nèi)形成凸點電極的情況等之下，能夠抑制在貫通孔產(chǎn)生應(yīng)力集中。專利技術(shù)的效果根據(jù)本專利技術(shù)，可以提供一種能夠提高開口率和可靠性的光電二極管陣列。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的一個實施方式的光電二極管陣列的平面圖。圖2是圖1的光電二極管陣列的光電二極管的平面圖。圖3是沿著圖2的II1-1II線的截面圖。圖4是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖5是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖6是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖7是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖8是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖9是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖10是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖11是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖12是表示圖1的光電二極管陣列的制造方法的工序的截面圖。圖13是應(yīng)用了圖1的光電二極管陣列的CT裝置的一部分的截面圖。圖14是本專利技術(shù)的另一個實施方式的光電二極管陣列的光電二極管的截面圖。圖15是本專利技術(shù)的另一個實施方式的光電二極管陣列的光電二極管的平面圖。符號的說明:I…光電二極管陣列，2…半導(dǎo)體基板，3…第I半導(dǎo)體區(qū)域，4…第3半導(dǎo)體區(qū)域，5…第2半導(dǎo)體區(qū)域，9A…貫通孔，81a…貫通電極，82a…接觸電極，PDl?PD3…光電二極管。【具體實施方式】以下，就實施方式的光電二極管陣列，參照附圖，詳細(xì)進行說明。再者，對相同或相當(dāng)?shù)囊刭x予相同的符號，省略重復(fù)的說明。如圖1所示，光電二極管陣列I例如使用于CT裝置等。光電二極管陣列I具備形成在半導(dǎo)體基板2的多個光電二極管roi。半導(dǎo)體基板2在俯視時呈長方形狀。如圖3所示，半導(dǎo)體基板2具有彼此相對的表面(一個面)21與背面(另一個面)22。在表面21上，絕緣膜Π和絕緣膜f3從表面21按照該順序形成。在背面22上，絕緣膜f4和絕緣膜f5從背面22按照該順序形成。作為各絕緣膜，形成有S12膜或SiN膜等。如圖1所示，光電二極管PDl 二維狀地排列于半導(dǎo)體基板2。光電二極管PDl的各個作為I個像素而發(fā)揮功能。如圖3所示，光電二極管PDl具有第I半導(dǎo)體區(qū)域3、第3半導(dǎo)體區(qū)域4、第2半導(dǎo)體區(qū)域5、第4半導(dǎo)體區(qū)域6、第5半導(dǎo)體區(qū)域7、貫通電極81a、接觸電極82a、以及端子電極83a。第I半導(dǎo)體區(qū)域3包含半導(dǎo)體基板2的厚度方向上的中央部分。第I半導(dǎo)體區(qū)域3在從半導(dǎo)體基板2的厚度方向看的情況下，呈矩形形狀。第I半導(dǎo)體區(qū)域3在半導(dǎo)體基板2的厚度方向上的中央部分遍及光電二極管當(dāng)前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種光電二極管陣列，其特征在于，是具備形成在半導(dǎo)體基板的多個光電二極管的光電二極管陣列，所述光電二極管的各個具有：第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體區(qū)域，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板；第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域，其以圍繞規(guī)定區(qū)域的方式相對于所述第1半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板的一個面?zhèn)龋⑴c所述第1半導(dǎo)體區(qū)域一起構(gòu)成光檢測區(qū)域；以及貫通電極，其設(shè)置在以通過所述第1半導(dǎo)體區(qū)域和所述規(guī)定區(qū)域的方式貫通所述一個面與所述半導(dǎo)體基板的另一個面之間的貫通孔內(nèi)，并與所述第2半導(dǎo)體區(qū)域電連接，所述貫通孔包含從所述一個面朝向所述另一個面擴展的部分。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山中辰己，坂本明，細(xì)川暢郎，
申請(專利權(quán))人：浜松光子學(xué)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP