(57)【要約】ｐ-真性-ｎ光検出器のアレイ20を生成する方法が開示されている。この方法は、ウェハ1を提供し、このウェハの１表面上に第１の導電型（たとえば、ｎ型）を有する第１の層2を形成し、この第１の層上に真性層である第２の層3を形成し、各光検出器に対して、第２の導電型（たとえば、ｐ型）を有する領域9Aを第１の層の表面と反対側である第２の層の表面中に注入または拡散するステップを含んでいる。この方法はさらに、ここでＶ字溝6と呼ばれている開口または孔を第２の層から少なくとも第１の層まで貫通するように形成し、このＶ字溝を通って第１の電気コンタクト15,9B,13Bと第１の層を電気的に接触させるステップを含んでいる。この方法はさらに、各領域を、第２の電気コンタクトの関連したもの13Aと電気的に接触させ、このとき第１および第２の電気コンタクトがアレイの１つの同じ放射線を受けない表面上に配置されるステップを含んでいる。好ましい実施形態において、それぞれを電気的に接触させるステップは、インジウムバンプを形成するステップを含み、さらに、このアレイを読出し集積回路30と混成するステップを含んでいてもよい。好ましい実施形態において、ウェハの面上に第１の層を形成するステップは、ドープされたエピタキシャル層をこのウェハ面上で成長させるステップを含んでいるか、あるいはこのウェハの面中に第１の層を注入するステップを含んでいてもよい。第１の層上に第２の層を形成するステップは、第１の層上で真性エピタキシャル層をたとえば１０ミクロンの厚さに成長させるステップを含んでいる。ウェハは機械的または化学的に、あるいはその両プロセスによって薄くされる。
2005534186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ(1)を提供し、
このウェハの１表面上に第１の導電型を有する第１の層(2)を形成し、
その第１の層上に真性層である第２の層(3)を形成し、
各光検出器に対して、第１の領域(9A)を第１の層の前記表面と反対側である第２の層の表面に形成し、この形成された第１の領域は第２の導電型を有しており、
このウェハを薄くするステップを含んでいるｐ-真性-ｎ型光検出器(7)のアレイ(20)を形成する方法。
【請求項２】
開口(6)を第２の層から少なくとも第１の層まで貫通するように形成し、この開口を通って第１の電気コンタクト(9B,13B,15)と第１の層を電気的に接触させるステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項３】
各領域を、第２の電気コンタクトの関連したもの(12,13A)と電気的に接触させ、その場合に第１および第２の電気コンタクトがアレイの同じ放射線を受けない面上に配置されるステップを含んでおり、ここで、それぞれを電気的に接触させるステップは、インジウムバンプ(13A,13B)を形成するステップを含み、さらにこのアレイを読出し集積回路(30)と混成するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
【請求項４】
ウェハの表面上に第１の層を形成するステップは、ドープされたエピタキシャル層をこのウェハの表面上で成長させるステップおよびこのウェハの面中に第１の層を注入するステップの一方を含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項５】
開口を第２の層から少なくとも第１の層まで貫通するように形成するステップは、第１の導電型を有する第２の領域を形成し、第２の領域を形成するステップは、所望の化学種を第２の層中に注入するステップおよび所望の化学種を第２の層中に拡散するステップの少なくとも一方を含んでいる請求項２記載の方法。
【請求項６】
第１の層上に第２の層を形成するステップは、第１の層上に真性エピタキシャル層を成長させるステップを含んでおり、ここで、薄くするステップは機械的にウェハを薄くするステップおよび化学的にウェハを薄くするステップの少なくとも一方を含んでおり、第１の導電型はｎ型であり、第２の導電型はｐ型である請求項１記載の方法。
【請求項７】
薄くされた基板(1)と、
この基板の１表面上に配置された第１の導電型を有する第１の層(2)と、
その第１の層上に配置された真性層である第２の層(3)と、
各光検出器単位セルに対して第１の層の前記表面の反対側である第２の層の表面に形成された第１の領域(9A)とを具備し、この形成された領域は第２の導電型を有しており、下方の前記第１の層と共に、前記第２の真性層を介してｐ-真性-ｎ型検出器を形成し、
さらに、第２の層から少なくとも第１の層まで貫通するように形成された少なくとも１つの開口(6)と、およびこの開口を通って第１の層と電気的に接触する第１の電気コンタクト(9B,15,13B)とを具備しているｐ-真性-ｎ型光検出器単位セル(7)のアレイ(20)。
【請求項８】
さらに、各領域に対して第２の電気コンタクトの関連したもの(12,13A)を備えており、アレイを読出し集積回路に電気的に結合するために第１および第２の電気コンタクトがアレイの同じ放射線を受けない面上に配置されている請求項７記載のアレイ。
【請求項９】
前記第１の層は、前記基板の表面上で成長されたドープされたエピタキシャル層と前記基板の表面に注入された層の一方を備えている請求項７記載のアレイ。
【請求項１０】
前記第１の層上で成長させられたエピタキシャル層を有し、前記基板はシリコンウェハの薄くされた部分から成り、第１の導電型はｎ型であり、第２の導電型はｐ型であるアレイ。
【請求項１１】
さらに、個々の光検出器単位セルをそれぞれ取り囲む電気的に空乏にされた格子(14)を備えている請求項７記載のアレイ。
【請求項１２】
前記第１の電気コンタクトは、前記真性層の中の注入された領域または第１の導電型を有する前記真性層中の拡散された領域の一方を備えている請求項７記載のアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電磁放射線の検出器に関し、とくに、シリコンウェハ上のｐ-真性-ｎ（Ｐ−Ｉ−Ｎ）接合の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハ上に構成されたＰ−Ｉ−Ｎ接合のアレイにより、高解像度のデジタル映像化テクノロジーを実現することができる。デジタル映像化適用をさらに改良する要求が増加した結果、もっと多くの画像要素（画素）を含む大型の検出器アレイを提供することが必要になってきた。
【０００３】
一般に、シリコンウェハ上に可視光検出器アレイを製造する既存の方法では、厚さが１２５ミクロンより薄いウェハ上にアレイを構成することはできない。このようなアレイを生成する試みは、非常にこわれ易いために取り扱うことができず、実用的でない構造体しか得られなかった。さらに、最適バイアス電圧は約３０ボルトの範囲内のものであるが、これは、既存の読出し回路技術を使用すると容易には達成されない。
【０００４】
この問題を解決する従来の試みには、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）上における通常のＰＮ接合の配置が含まれている。しかしながら、このアプローチにより、各接合の充填率（ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）および量子効率が低いアレイが生成される。このような問題は、とくに、ダイヤモンドポイントターニングまたはある別のウェハ薄化動作の後の、アレイの後面上における再結合効果の結果として発生する可能性が高い。さらに、ＰＮ接合はそれらの高キャパシタンス特性のためにいくつかの用途に対して不適切である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｐ−Ｉ−Ｎ接合をＣＭＯＳ上に構成するための努力は、少なくともＰ−Ｉ−Ｎ注入を活性化するために必要とされる高い焼なまし温度が電子回路を破壊するという理由のために効果的ではない。
【０００６】
現在入手可能な最大の可視光映像化アレイの１つは、直径が３インチのシリコンウェハ上の１．１平方インチのものである。これらのアレイは典型的に、２７ミクロンの中心上に配列された約１，０００×１，０００個の検出器を含んでおり、結果的に１００万個の単位セルが得られる。映像化テクノロジーを改良したいという願いは、既存のアレイによって提供されるより大きい容量を要求し、もっと大型のアレイの開発を必要とする。現在の３インチのウェハサイズはアレイのサイズを制限している。
【０００７】
現在の設計に関する別の問題には、放射線硬化仕様を満たすことが難しいことが含まれる。さらに別の問題は、単位セルの中心間隔が小さいとき、厚い半導体材料を通っているその単位セルの間の領域を空乏にすることが難しいため、完全に空乏にされた小型の単位セルを生成することが困難なことである。さらに別の問題はアレイの平坦さに関するものであり、したがってアレイが読出し集積回路（ＲＯＩＣ）のような別の回路と混成されることのできる容易さに関するものである。従来の実施形態では、製造中に歪および撓みの影響を受ける可能性の高いウェハの最初の平坦さに依存しなければならない可能性がある。
【０００８】
Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器のアレイを形成するために比較的厚いＳｉウェハの前面および後面に注入することが知られている。しかしながら、結果的に得られる構造は厚く、放射線硬化仕様を満たさない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの教示のここにおいて好ましい実施形態にしたがって上記およびその他の問題が克服され、別の利点が達成される。
【００１０】
本発明は、Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器の大容量アレイを生成する方法を提供する。本発明の別の特徴は、本発明の構成方法にしたがってＰ−Ｉ−Ｎ検出器のアレイを提供する。
【００１１】
本発明の教示を使用することにより、たとえば、直径が４インチ乃至８インチのウェハを使用する大型Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器アレイが開発され、このとき各Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器の単位セルの寸法は、たとえば、８ミクロン乃至１２ミクロンであってよく、これは、１２５ミクロンの厚さの材料を使用する現在のかさばった基板を使用すると、容易には達成されることはできない。
【００１２】
本発明の方法の使用によって生成されるアレイは、従来の設計に勝る別の利点を提供する。これは、少なくとも、Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器が従来技術と比較して低い電圧で完全に空乏にされ、また、本発明により、従来の方法によって生成されたアレイと比較して大きく、平坦な放射線硬化されたアレイが提供されることが可能になるためである。
【００１３】
本発明の技術によると、上記および別の利点は、１実施形態では厚さがほぼ５５０ミクロンであり、直径が４インチのシリコンウェハであってもよいシリコンウェハ上でｎ型のドープされたシリコン層および真性のエピタキシャルシリコン層を約５５０ミクロンの厚さに連続的に成長させ、その後、ｐ型層を真性層の中に注入することによって達成される。その後、シリコン基板層は、ダイヤモンドポイントターニングのような任意の適切な方法によって所望の最終的な厚さに薄くされる。結果的に得られたエピタキシャル構造は非常に薄くされることが可能であり、高度の放射線硬化を行うと共に非常に小さい単位セルの必要とされる完全な空乏化を達成することができる。大型のウェハ、すなわち、従来の３インチウェハより大きいものを使用しても、混成化のための平坦さ要求を依然満たしている大きいサイズのアレイもまた製造される。
【００１４】
好ましい実施形態では、湿式化学ＫＯＨエッチを使用してＶ字溝を形成する等により前面に形成されたＶ字溝から埋設された後面のｎ型層への電気接触が形成される。その後、インジウムバンプのような電気コンタクトを介して読出し集積回路への電気接続が行われる。
【００１５】
Ｐ-真性-ｎ型光検出器のアレイを生成する方法が開示されている。この方法は、ウェハ1を提供し、このウェハの一方の表面上に第１の導電型（たとえば、ｎ型）を有する第１の層を形成し、この第１の層上に真性層である第２の層を形成し、各光検出器に対して、第２の導電型（たとえば、ｐ型）を有する領域を第１の層の前記表面と反対側である第２の層の表面に注入または拡散するステップを含んでいる。この方法はさらに、ここでＶ字溝6と呼ばれている開口または孔を第２の層から少なくとも第１の層まで貫通するように形成し、このＶ字溝を通って第１の電気コンタクトを第１の層と電気的に接触させるステップを含んでいる。接触領域を増加させ、接触抵抗を減少させるために、第１の導電型の拡散または注入された領域がＶ字溝の側壁上に設けられる。この方法はさらに、各領域を、第２の電気コンタクトの関連したものと電気的に接触させ、このとき第１および第２の電気コンタクトがアレイの１つの同じ放射線を受けない表面上に配置されるステップを含んでいる。好ましい実施形態において、それぞれを電気的に接触させるステップは、インジウムバンプを形成するステップを含み、さらに、このアレイを読出し集積回路と混成するステップを含んでいる。好ましい実施形態において、ウェハの表面上に第１の層を形成するステップは、ドープされたエピタキシャル層をこのウェハの表面上で成長させるステップを含んでいるか、あるいはこのウェハの表面に第１の層を注入するステップを含んでいてもよい。第１の層上に第２の層を形成するステップは、第１の層上で真性エピタキシャル層をたとえば１０ミクロンの厚さに成長させるステップを含んでいる。ウェハは機械的または化学的に、あるいはその両プロセスによって薄くされる。
【００１６】
好ましい実施形態において、第１の導電型はｎ型であり、第２の導電型はｐ型である。
【００１７】
ｐ-真性-ｎ型光検出器単位セルのアレイは、（薄くされた）基板と、この基板の１表面上に配置されたｎ型の導電型を有する第１の層と、この第１の層上に配置された真性層である第２の層と、各光検出器に対して、第１の層の前記表面と反対側である第２の層の表面中に注入された領域とを具備し、この注入された領域はｐ型を有しており、また、第２の層から少なくとも第１の層まで貫通している少なくとも１つの、Ｖ字溝であることが好ましい開口と、およびこの開口を通って第１の層と電気的に接触する第１の電気コンタクトとを具備している。基板は、４インチまたはさらに大型のウェハのようなスターティングシリコンウェハの薄くされた部分であることができる。アレイの露出された部分を被覆するために誘電体層が使用され、それは反射防止膜として機能することができる。好ましくは格子の形態の電気的に空乏にされた領域が、アレイの個々の単位セルを囲むように設けられてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の上記およびその他の特徴は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明および添付図面においてさらに明らかにされる。  
図１には、その一部分が図７において完成された形態で示されている放射線硬化された可視光Ｐ−Ｉ−Ｎ検出器アレイ20を生成するプロセスにおける第１のステップが示されている。検出器のアレイの組立て体は、ｐ型シリコンウェハの選択から始まる。
【００１９】
１．１つの非限定的な実施形態において、ｐ型シリコンウェハ1は、最大の標準Ｓｉベース処理能力（現在では１２インチ）で厚さがほぼ５５０ミクロンであり、直径がほぼ４インチである。ｎ型のドープされたエピタキシャル層2をｐ型シリコンウェハのターゲット面上において成長させるために通常の技術が使用される。このｎ型のドープされたエピタキシャル層2はドーパント材料として砒素（Ａｓ）から構成されていてもよいが、それに限定されない。ｎ型のドープされたエピタキシャル層2は、ほぼ０．５ミクロン乃至ほぼ１．０ミクロンの範囲の厚さに成長される。
【００２０】
別の実施形態においては、層2は基板1の表面中への砒素またはアンチモン（Ｓｂ）の浅い高濃度注入によって形成されることができる。別の実施形態においては、完成したアレイは、次に説明される真性エピテキシャル層3に達するまで薄くされ、その後この露出された真性エピタキシャル層3の放射線受け面中にＡｓまたはＳｂを注入することによりｎ型層2が形成されることができる。
【００２１】
本発明の目的のために、基板／ウェハは機械的に薄化（たとえば、ダイヤモンドポイントターニング）によって、または化学的薄化によって、あるいは機械的および化学的処理の組合せによって薄くされることができる。
【００２２】
続いて、真性エピタキシャルシリコン層3はｎ型のドープされたエピタキシャル層2上に、たとえば、ほぼ１０ミクロンの厚さに成長させられる。多くの成長技術が真性エピタキシャルシリコン層3の成長に適している可能性がある。特定の成長技術は、検出器の雑音性能、屈折率に対する所望の値、および標準的なシリコンエピタキシャル成長を含む種々のファクタに応じて選択されるが、それらに限定される必要はない。１実施形態において、真性エピタキシャルシリコン層3はＴＣＳガスをほぼ１，１２０℃の温度で使用して成長させられる。別の実施形態においては、真性エピタキシャルシリコン層3はＳｉＨ4ガスをほぼ１，０２０℃の温度で使用して成長させられる。さらに別の実施形態においては、ほぼ１，０２０℃の温度でのＳｉＨ4ガスの使用により真性エピタキシャルシリコン層3は成長を開始し、その後ほぼ１，１２０℃の温度でのＴＣＳガスに切替えられる。真性エピタキシャルシリコン層3が生成されると、ＳｉＯ2の第１の層4が成長させられる（酸化物＃１）。
【００２３】
図２はＳｉＯ2の層4を示しており、この層4は厚さがほぼ２０００オングストロームであり、実質的にそれより厚い真性エピタキシャルシリコン層3上に成長されている。整列ターゲット5は、好ましくは緩衝酸化物エッチ（ＢＯＥ）によってＳｉＯ2の層4の中に形成される。この整列ターゲット5は、方法およびアレイ20のある１つの特徴であるＶ字溝6を形成するための処理中にＳｉＯ2層4中に形成される。Ｖ字溝6を使用して集積回路上に電気コンタクトを形成することが知られているが、しかしそれは本発明の教示を実施するときに新しいやり方で用いられることに注目されたい。
【００２４】
別の実施形態においては、ＳｉＯ2層4は、厚さが約４０００オングストロームである第１の（厚い）層として形成されてもよい。その後、整列ターゲット5が完全に第１の層4内でパターン化される。その後ＳｉＯ2の第２の層を成長させ、それから厚い酸化物層中のこのターゲット5を使用してＶ字溝6の位置を整列させる。
【００２５】
認識できるように、装置製造機器の機能および性質、ウェハの寸法、およびその他の関連した変数に部分的に依存して、このような処理の多数の変形が存在することが可能である。
【００２６】
図３は、ＫＯＨエッチが好ましい湿式化学エッチを行った結果生成されたＶ字形の開口または孔を示しており、これらはこの明細書中においてＶ字溝6と呼ばれている。単位セル7の後面上のｎ型層2とのオーム接点を形成するために、Ｖ字溝6は真性エピタキシャルシリコン層3から少なくともｎ型のドープされたエピタキシャル層2まで貫通するように形成される。このオーム接点は、典型的にはＡｓ注入であるｎ型注入によって形成される。Ｖ字溝6は、オーム接点を設けることが所望される位置に形成され、また、それらは必ずしも各単位セル7の間に現れる必要はない。このように、Ｖ字溝6はｎ型のエピタキシャル層2への共通したアレイコンタクトを構成するために設けられるものである。Ｖ字溝6はｎ型のエピタキシャル層2からＳｉ基板まで貫通することができる。溝6は、結晶性Ｓｉエピタキシャル層3を化学エッチングした結果自然にＶ字形になることに注目されたい。
【００２７】
Ｖ字溝6が形成された後、各単位セル7上のＳｉＯ24の一部が緩衝酸化物エッチ（ＢＯＥ）でエッチングされて除去される。図４は、ＢＯＥエッチにより露出された各単位セル7の拡散領域8を示している。拡散領域8が露出され、Ｖ字溝がマスクによって被覆されると、硼素（Ｂ）のようなｐ型材料が、図５に示されているように、この露出された真性エピタキシャルシリコン層3中に注入され、ｐ＋注入領域9Aを形成する。次に、Ｖ字溝6のエッジの周囲からマスクが除去され、この表面の残りの部分（ｐ＋注入領域9Aを含む）はマスクされており、ｎ＋領域9Bを形成するためにｎ型注入（たとえば、Ａｓ）が行われる。ｎ＋注入領域9Bの焼なましは、たとえば、１１００℃で３０秒間の急速高温焼なまし（ＲＡＴ）によって行われることができ、あるいはｐ＋注入領域9Aに対して使用される焼なましがｎ＋注入領域9Bを焼なますためのウェルとして使用されることができる。このｎ型注入領域9Bは、Ｖ字溝6の壁から延在していることが好ましく、また、共通したｎ型エピタキシャル層2と後続して供給される金属被覆との間の電気接触領域を増加させ、それによって接触抵抗を減少させることができる。
【００２８】
図５には、ｎ型領域9Bだけでなく、真性エピタキシャルシリコン層3の露出された領域中に硼素が注入された後のｐ型領域9Aもまた示されている。ｐ型材料領域9Aおよびｎ型領域9Bの注入に続いて、この組立て体上においてさらに別のＳｉＯ2層10（酸化物＃２）が成長される。このＳｉＯ2の層10は、厚さがほぼ３００オングストロームであることができ、ｐ型材料9A（および、おそらく、ｎ型領域9B）の注入された硼素の焼なましが行われる。
【００２９】
ｐ型領域9Aおよびｎ型領域9Bの焼なましが終了すると、厚さ３００オングストロームのＳｉＯ2層10を貫通するようにエッチングして窓を開けることにより、注入されたｐ型材料9Aへのコンタクトが形成される。
【００３０】
領域9Aおよび9Bの一方または両方が拡散炉内で拡散プロセスにより形成され、それによって、おそらく、ＲＴＡを必要でなくすることが可能であることを認識しなければならない。たとえば、ｎ＋領域9Bは依然としてイオン注入によって形成されることができるが、しかしその注入はｐ＋領域9Aを形成する前に行われる。その後、ｐ＋領域9Aが拡散プロセスによって形成され、この拡散プロセスはｎ＋注入領域9Bを焼なますのにも十分なものであることができる。
【００３１】
次に図６を参照とすると、製造プロセスの次のステップにおいて、インジウム（Ｉｎ）バンプ13であることが好ましいが必ずしもその必要はない続いて供給された金属コンタクトと、下にあるｐ型注入領域9Aおよびｎ型注入領域9Bとの間に物理的および電気的コンタクトを設けるために、アルミニウム（Ａｌ）のような金属層12を各単位セルの拡散領域上に付着させてエッチングする。この時点で、単位セルの間において金属（Ａｌ）空乏格子14を線引きして（ｄｅｌｉｎｅａｔｅ）製造し、それによって各単位セルを電気的に分離して混信を減少させることもまた好ましい。Ａｌコンタクト15はＶ字溝6の側壁に沿っておよびｎ型領域9B上に形成され、ｎ型エピタキシャル層2と電気接触することに注目されたい。
【００３２】
次のステップにおいて、誘電体の被覆13を付着させるが、これはＳｉｌｏｘまたは別の低温絶縁体プロセスであることが好ましく、また、この被覆13を貫通するようにエッチし、Ａｌ層12および15ならびにこの誘電性被覆13を通ってアクセスする必要のある任意の他の領域への窓を開ける。その後、ディスクリートな単位セルコンタクトを提供する第１のバンプ13Aおよびｎ型エピタキシャル層2に共通のコンタクトを提供する第２のバンプ13B（同時に付着された）として示されているインジウムバンプ13が形成される。典型的なアレイ20においては、画素と同数の多数の第１のバンプ13Aと、個数がそれより少なく、ｎ型エピタキシャル層2に共通のコンタクトを提供する第２のバンプ13Bとが存在する。単一のバンプ13BとＶ字溝6とがこの共通コントクトを提供することができているが、実際の構成では、コンタクト抵抗および雑音を減少させるためにアレイ20の周囲に分布して配置された多数の共通コントクトを設けることが望ましい。
【００３３】
さらに処理ステップは、Ｓｉウェハをさいの目に切断し、図７に示されているようにアレイ20をＲＯＩＣ30と混成し、Ｓｉ基板1を薄くするためにアレイ20の放射線受け面をダイヤモンドポイントターニングし、および、または機械的／化学的に（もしくはその逆に）処理するステップを含んでいる。所望されるならば、適当な反射防止（ＡＲ）膜17が設けられることができる。
【００３４】
本発明の教示は、比較的厚いＳｉウェハの前面および後面にイオン注入する従来の要求を回避し、その代りに、厚さがほぼ５５０ミクロンであり、直径が４インチ以上であるＳｉウェハ（直径が増加すると厚さも増す）のようなＳｉ基板上においてｎ型のドープされたエピタキシャルＳｉ層および真性エピタキシャルＳｉ層を順に連続して成長させ、その後ｐ型層を真性層に注入することによりＰ−Ｉ−Ｎ接合を形成することが認識される。その後、Ｓｉウェハは任意の適切なプロセスによってその所望される最終的な厚さに薄くされることができる。結果的に得られた非常に薄い（たとえば、約１０ミクロン）エピタキシャル構造により、放射線硬化仕様は容易に実現され、小型の検出器単位セルの接合を完全に空乏化することが可能となる。大きいウェハを使用することにより、さらに大きいサイズのアレイは、たとえば、８ミクロンの中心間距離で２．６平方インチ（６６ｍｍ）のアレイに配列された単位セルの８ｋ×８ｋアレイ（６４００万画素）等によって製造されることが可能になる。これは、２７ミクロンの中心間距離で１ｋ×１ｋのアレイに配列された従来技術の２７ミクロン×２７ミクロンの単位セルと非常に好ましい対照をなすものである。
【００３５】
本発明の教示はまた、ＲＯＩＣから混成されたアレイの後面までのワイヤボンドの従来技術の使用に関連した問題を克服する。ダイヤモンドポイントターニングまたは別のタイプの薄化動作はｎ型エピタキシャル層2のすぐ手前で一般に停止し、したがって後面接合は電気的に絶縁されたままの状態になるので、ワイヤボンドはこの目的に対して有効ではない。この構成に適応するように、アレイ20の前面からＶ字溝6を形成し、続いてＲＯＩＣ30にバンプを形成することによってｎ型エピタキシャル層2への電気コンタクトが形成される。
【００３６】
また、本発明を使用することにより、１００％またはほぼ１００％の充填率（ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）が達成可能になる。さらに、ｎ型エピタキシャル層は埋設されており、従来のｎ型注入の場合のように露出されていないため、Ｓｉウェハ基板のダイヤモンドポイントターニングは有害な電気的効果を発生させない。さらに、高温焼なましは必要とされず、それによって電子回路に損傷を与える可能性が減少する。
【００３７】
さらに、本発明の教示は、たとえば、全体的な厚さが最大で２０ミクロンであり、典型的には約８ミクロン乃至１２ミクロンの範囲の厚さを有する薄くされたＰ−Ｉ−Ｎアレイを提供することができる。アレイを薄くすることによって、多数の利点が得られるが、その最たるものはアレイの放射線硬度の増加である。製造プロセスの任意の適切な時点で薄化動作を行うことができることに注目されたい。
【００３８】
以上、現在好ましい種々の実施形態との関連で説明をしてきたが、当業者は、これらの実施形態に対する種々の修正および変更が本発明の技術的範囲を逸脱することなく可能であることを認識すべきである。たとえば、インジウムの代りに、はんだボールその他のコンタクトシステムのような別のタイプのコンタクト金属が使用可能である。さらに本発明の別の実施形態においては、ｐ型層が基板1上の埋設層となり、また、単位セルの個々のＰ−Ｉ−Ｎ検出器を規定するためにｎ型領域が真性層3中に注入されるように層の順番を逆にすることが望ましいかもしれない。さらに、材料および、またはディメンションを適切に選択することにより紫外線（ＵＶ）光のような可視スペクトルの外側の波長を有する光を検出することもできるので、本発明の教示にしたがって生成された光検出器は可視光の検出だけに制限されない。したがって、本発明の教示は、添付された請求の範囲およびその等価なものと同等の技術的範囲を与えられている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるＰ−Ｉ−Ｎ型検出器の製造方法の説明に有用な拡大断面図。
【図２】本発明によるＰ−Ｉ−Ｎ型検出器の製造方法の説明に有用な拡大断面図。
【図３】本発明によるＰ−Ｉ−Ｎ型検出器の製造方法の説明に有用な拡大断面図。
【図４】本発明によるＰ−Ｉ−Ｎ型検出器の製造方法の説明に有用な拡大断面図。
【図５】本発明によるＰ−Ｉ−Ｎ型検出器の製造方法の説明に有用な拡大断面図。
【図６】本発明による完成したＰ−Ｉ−Ｎ型検出器単位セルの拡大断面図。
【図７】読出し集積回路（ＲＯＩＣ）と共に混成されたＰ−Ｉ−Ｎ型検出器単位セルのアレイを示す概略斜視図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2005534186.tif 000011