专利名称:背面入射型光检测元件的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种背面入射型光检测元件。
背景技术:
图32所示的现有的背面入射型光电二极管100中,在N型硅基板101的上表面侧表层中形成有P+型高浓度杂质半导体区域102及N+型高浓度杂质半导体区域103。P+型高浓度杂质半导体区域102及N+型高浓度杂质半导体区域103,分别连接阳电极104及阴电极105。两电极104、105上形成有由焊锡形成的凸块电极106。此外,N型硅基板101是从背面侧将对应于P+型高浓度杂质半导体区域102的部分薄板化。此被薄板化的部分成为被检测光的入射部。
如图32所示,背面入射型光电二极管100通过倒装芯片接合安装在陶瓷封装体107上。即,背面入射型光电二极管100的凸块电极106与设置在陶瓷封装体107的底面配线108上的焊锡焊盘109连接。底面配线108利用引线接合与输出端子销子110电连接。此外,窗框体111通过焊材112缝焊于陶瓷封装体107的上表面。在窗框体111上对应于背面入射型光电二极管100的薄板化部分的位置上形成有开口,在该开口部分上设置有可使被检测光透过的铁镍钴合金(kovar)玻璃等的透明窗板113。
背面入射型光电二极管中,使用陶瓷封装体的上述构造,会产生其封装体变大的问题。
另一方面,在专利文献1中揭示了一种针对半导体电子部件的CSP(芯片尺寸封装)技术。在此技术中,由树脂等有机材料将制入半导体电子部件的晶片两面密封,同时,通过光刻法在设置于晶片的一面侧的有机材料上形成开口,在此开口上形成电极。
然而,在背面入射型光电二极管中应用上述CSP技术,使其封装体变小,会产生以下问题。以树脂密封背面的背面入射型光电二极管中,其树脂表面成为被检测光的入射面。然而,存在在被检测光的波长等级难以使树脂表面充分平坦化的情况。若树脂表面未被充分地平坦化,被检测光的入射面粗糙,因此入射面中存在被检测光受到散射的问题。而且,被检测光受到散射将降低背面入射型光电二极管的敏感度。
专利文献1日本特开平9-219421号公报发明内容本发明是为了解决该课题的,其目的在于提供一种背面入射型光检测元件,可以使得封装体充分小,并且能够抑制被检测光的散射。
为了解决上述课题,本发明的背面入射型光检测元件,具有第一导电型的半导体基板;设置在半导体基板的第一面侧的表层的第二导电型的杂质半导体区域;在半导体基板第二面中的与杂质半导体区域相对的区域上形成的、入射被检测光的凹部;设置在第二面上,由透过射向凹部的被检测光的树脂构成的、表面实质上平坦的覆盖层;和设置在覆盖层的表面上,透过射向覆盖层的被检测光的窗板。
在此背面入射型光检测元件中,通过设置有覆盖层,提高了背面入射型光检测元件的机械强度。通过提高机械强度,使得可以进行晶片等级的切割,能够得到芯片尺寸的背面入射型光检测元件。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光检测元件。此外,由于覆盖层是由透过被检测光的树脂构成的,所以不仅可以提高背面入射型光检测元件的机械强度,也能够作为被检测光的透过窗材发挥功能。
再者,窗板设置在覆盖层的表面上。因而,窗板的表面成为被检测光的入射面,抑制入射面的被检测光的散射。此外,设置窗板时,通过将覆盖层的表面压在窗板上,使得窗板和覆盖层的界面,即覆盖层的表面被充分的平坦化。因此,可抑制覆盖层表面的被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光检测元件。此外,窗板可以进一步提高背面入射型光检测元件的机械强度。
覆盖层由设置在第二面上的第一树脂层;和设置在第一树脂层上、与第一树脂层相反侧的面实质上平坦的第二树脂层构成,其中,优选第一树脂层设置在第二面的凹部上的部分,相对于设置在凹部的外边缘部上的部分下陷。此时,在制造工序中,即使利用平筒夹,也可保证背面入射型光检测元件高敏感度的光检测。
本发明的背面入射型光检测元件优选具备设置在半导体基板第一面上,支承半导体基板的支承膜。此时,可以进一步提高背面入射型光检测元件的机械强度。
本发明的背面入射型光检测元件优选具备贯穿支承膜,同时一端与杂质半导体区域电连接的填充电极。此时,能够容易的将检测信号取出到背面入射型光检测元件的外部。
窗板的垂直于其厚度方向的面的截面形状适宜为至少一个角被切除的四角形。此时,可在背面入射型光检测元件的切割时抑制碎裂的产生。
半导体基板的整个侧面适宜露出到以高浓度添加有第一导电型杂质的高浓度杂质半导体区域。此时,即使半导体基板侧面因切割等受到损伤,也能够通过高浓度杂质半导体区域,捕捉在半导体基板侧面附近产生的不需要的载波,抑制暗电流或噪声。
半导体基板的第二面侧的表层中的凹部的底面部分上,适宜设置以高浓度添加有第一导电型杂质的高浓度杂质半导体层。此高浓度杂质半导体层作为累积层发挥作用。由此,可以防止由被检测光的入射产生的载波在凹部的底面附近再结合,载波较容易移向设置在半导体基板的第一面侧表层的第二导电型的杂质半导体区域,可以提高敏感度。
半导体基板外边缘部的第二面侧的表层中,适宜设置以高浓度添加有第一导电型杂质的高浓度杂质半导体层。此时,在外边缘部的第二面侧的表面附近,即使产生结晶缺陷,也可以通过高浓度杂质半导体层抑制结晶缺陷引起而产生的暗电流或噪声。
根据本发明,可以实现封装体充分小,且可以抑制被检测光散射的背面入射型光检测元件。
图1是本发明的背面入射型光检测元件的第一实施方式的截面图。
图2是表示图1的背面入射型光电二极管1的立体图。
图3是为了说明图1所示的背面入射型光电二极管1效果的图。
图4是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图5是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图6是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图7是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图8是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图9是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图10是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图11是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图12是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图13是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图14是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图15是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图16是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图17是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图18是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图19是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图20是制造图1的背面入射型光电二极管1的方法的工序图。
图21是图1的背面入射型光电二极管1的变形例的立体图。
图22是图21的背面入射型光电二极管1中,从窗板14侧观察切割前的晶片时的俯视图。
图23是图21的背面入射型光电二极管1a中,从窗板14侧观察切割前的晶片时的俯视图。
图24是本发明的背面入射型光检测元件的第二实施方式的截面图。
图25是本发明的背面入射型光检测元件的第三实施方式的截面图。
图26是说明形成图25的N+型高浓度杂质半导体区域28的方法的一例的图。
图27是说明形成图25的N+型高浓度杂质半导体区域28的方法的一例的图。
图28是说明形成图25的N+型高浓度杂质半导体区域28的方法的一例的图。
图29是本发明的背面入射型光检测元件的第四实施方式的截面图。
图30是本发明的背面入射型光检测元件的第五实施方式的俯视图。
图31是图30所示的背面入射型光电二极管阵列5的沿着XIX-XIX线的截面图。
图32是现有的背面入射型光电二极管的截面图。符号说明1、1a、2、3、4背面入射型光电二极管;5背面入射型光电二极管阵列;10、20、50N型半导体基板;11、51P+型杂质半导体区域;12、52凹部;13、16、53覆盖层;13a、13b、53a、53b树脂层;14、54窗板;14a切除部;14b孔部;15、55外边缘部;21、61N+型高浓度杂质半导体层;22、28、62N+型高浓度杂质半导体区域;23、24、63、64绝缘膜;25、65阳极;26、66阴极;31、71钝化膜;32、72支承膜;33a、33b、73a、73b填充电极;34a、34b、74a、74b UBM;35a、35b、75a、75b凸块;S1上表面;S2背面;S3覆盖层13的表面;S4凹部底面;S5N型半导体基板20的侧面具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的背面入射型光检测元件的优选实施方式。其中,针对
中的相同元素赋予相同的符号,并省略重复说明。此外,附图的尺寸比例和说明的内容不一定完全一致。
图1是本发明的背面入射型光检测元件的第一实施方式的截面图。背面入射型光电二极管1是从背面侧入射被检测光,通过被检测光的入射生成载波,将生成的载波作为检测信号从上表面侧输出的物质。背面入射型光电二极管1具备N型半导体基板10、P+型杂质半导体区域11、凹部12、覆盖层13及窗板14。可以使用添加有例如磷等的N型杂质的硅基板作为N型半导体基板10。N型半导体基板10的杂质浓度例如为1012~1015/cm3。此外,N型半导体基板10的厚度t1例如为200~500μm。
在N型半导体基板10的上表面(第一面)S1侧的表层一部分中形成有P+型杂质半导体区域11。P+型杂质半导体区域11添加有硼等的P型杂质,与N型半导体基板10构成PN结。P+型杂质半导体区域11的杂质浓度例如为1015~1020/cm3。此外,P+型杂质半导体区域11的深度例如为0.1~20μm。
在N型半导体基板10背面(第二面)S2中的与P+型杂质半导体区域11相对的区域上形成有凹部12。凹部12成为被检测光的入射部。凹部12形成从背面S2向上表面S1宽度逐渐变窄的形状。具体而言,凹部12可以形成例如从背面S2向上表面S1宽度逐渐变窄的四角锥状或圆锥状。凹部12的深度例如为2~400μm。此外,通过形成凹部12,以在N型半导体基板10内的凹部底面S4及P+型杂质半导体区域11夹持的区域比其他区域更薄板化,使得通过从背面S2侧的被检测光入射产生的载波容易到达设置在上表面S1侧表层的P+型杂质半导体区域11附近。此外,此被薄板化的区域的厚度例如为10~200μm。
在N型半导体基板10的背面S2上设置有覆盖层13。覆盖层13填充在N型半导体基板10和后述的窗板14之间,同时,光连接N型半导体基板10和窗板14。此外,覆盖层13也将N型半导体基板10和窗板14物理连接。覆盖层13由设置在背面S2上的树脂层13a(第一树脂层),和设置在树脂层13a上的树脂层13b(第三树脂层)构成。树脂层13a、13b中,使用相对被检测光透明的树脂,即,相对被检测光的波长具有充分透过率的树脂。作为此类树脂,例如可举出环氧树脂类、硅树脂类、丙烯类或聚酰亚胺类的树脂,或是这些的复合材料构成的树脂。此外,优选树脂具有粘着性,此时,由于能够牢固地粘合N型半导体基板10和窗板14,因此可以进一步提高物理强度。树脂层13a、13b可以使用相同的树脂,也可以使用不同的树脂。使用不同的树脂时,优选使用具有相互相同程度折射率的树脂。此覆盖层13作为保护背面S2的保护层起作用,同时,也作为透过射向凹部12的被检测光的透过窗材起作用。
树脂层13a设置在凹部12上的部分相对于设置在凹部12的外边缘部15上的部分下陷。即,在形成凹部12的部分上设置的树脂层13a的表面,与设置在凹部12的外边缘部15的树脂层13a表面相比,更深入N型半导体基板10侧。树脂层13b无间隙地与树脂层13a紧贴,因此,树脂层13a侧形成具有与树脂层13a的凹陷一致的突出部的形状。另一方面,树脂层13b的表面S3(与树脂层13a相反侧的面)的形状,实质上为平坦状。此处,所谓外边缘部15是指从侧面包围N型半导体基板10中的凹部12的部分。将外边缘部15作为基准的覆盖层13的厚度t2,例如为1~200μm,优选为30μm左右。
覆盖层13的表面,即在树脂层13b的表面S3上设置有窗板14。窗板14无间隙地与覆盖层13紧贴。窗板14作成平板状,由相对被检测光的波长具有充分的透过率的材料构成。作为窗板14的材料,例如可以使用玻璃或光学结晶。作为窗板14的材料的具体例子可举出石英、蓝宝石、科瓦铁镍钴合金玻璃(kovar glass)等。窗板14的厚度,例如为0.2mm~1mm。其中,也可以对窗板14进行AR(抗反射anti-reflection)涂敷。
此外,背面入射型光电二极管1具备N+型高浓度杂质半导体层21、N+型高浓度杂质半导体区域22、绝缘膜23、24、阳极25及阴极26。N+型高浓度杂质半导体层21在N型半导体基板10的背面S2侧的整个表层上形成。N+型高浓度杂质半导体层21以比N型半导体基板10更高的浓度添加N型杂质。N+型高浓度杂质半导体层21的杂质浓度例如为1015~1020/cm3。此外,N+型高浓度杂质半导体层21的深度例如为0.1~20μm。
在N型半导体基板10的上表面S1侧中的表层上,N+型高浓度杂质半导体区域22与P+型杂质半导体区域11隔着规定的距离形成。与N+型高浓度杂质半导体层21相同,N+型高浓度杂质半导体区域22以高浓度添加有N型杂质,且为与后述的阴极26的接触层。N+型高浓度杂质半导体区域22的杂质浓度例如为1015~1020/cm3。此外,N+型高浓度杂质半导体区域22的深度例如为0.1~30μm。
绝缘膜23及绝缘膜24分别在N型半导体基板10的上表面S1及背面S2上形成。绝缘膜23、24例如由SiO2构成。绝缘膜23的厚度例如为0.1~2μm。另一方面,绝缘膜24的厚度例如为0.05~1μm。此外,绝缘膜23上形成有开口(接触孔)23a、23b,一侧的开口23a设置在P+型杂质半导体区域11的部分上,另一侧的开口23b设置在N+型高浓度杂质半导体区域22的部分上。
包含绝缘膜23上的开口23a、23b的区域,分别形成有阳极25及阴极26。这些电极25、26的厚度例如为1μm。此外,电极25、26以分别填充开口23a、23b的方式设置。由此,阳极25通过开口23a与P+型杂质半导体区域11直接连接;阴极26通过开口23b与N+型高浓度杂质半导体区域22直接连接。作为阳极25及阴极26,例如可以使用Al。
再者,背面入射型光电二极管1具备钝化膜31、支承膜32、填充电极33a、33b、UBM(Under Bump Metal;凸块下金属)34a、34b及凸块35a、35b。钝化膜31设置在N型半导体基板10的上表面S1上,覆盖绝缘膜23、阳极25及阴极26。此外,在设置于钝化膜31内中的阳极25及阴极26上的部分,形成填充后述填充电极33a、33b的贯通孔31a。钝化膜31例如由SiN形成,用以保护N型半导体基板10的上表面S1。钝化膜31例如通过等离子体CVD法形成。此外,钝化膜31的厚度例如为1μm。
在钝化膜31上形成有支承膜32。支承膜32支承N型半导体基板10。此外,支承膜32中的与钝化膜31的贯通孔31a对应的部分形成有与贯通孔31a一起填充填充电极33a、33b的贯通孔32a。作为支承膜32的材料,例如可以使用树脂,或是通过等离子体CVD等形成的SiO2等。此外,支承膜32的厚度例如为2~100μm,优选为50μm。
填充电极33a、33b充填在贯通孔31a、32a中的同时,一端分别与阳极25及阴极26连接,由此,与P+型杂质半导体区域11及N+型高浓度杂质半导体区域22电连接。此外,填充电极33a、33b的另一端均露出到支承膜32的表面。即,填充电极33a、33b贯穿钝化膜31及支承膜32,分别从阳极25及阴极26延伸到支承膜32的表面。此外,填充电极33a、33b作成大致圆柱状。填充电极33a、33b将电极25、26和后述的凸块35a、35b电连接。填充电极33a、33b例如由Cu形成。此外,贯通孔31a、32a的直径例如为10~200μm,优选为100μm。
填充电极33a、33b露出到支承膜32表面的部分上形成有UBM34a、34b。UBM34a、34b例如由Ni及Au的层叠膜构成。此外,UBM34a、34b的厚度例如为0.1~5μm。
UBM34a、34b的与填充电极33a、33b的相反侧的面上形成有凸块35a、35b。因此,凸块35a、35b分别与阳极25及阴极26电连接。凸块35a、35b除了与UBM34a、34b的接触面之外,大致呈球状。可以使用例如焊锡、金、Ni-Au、Cu或含有金属填料的树脂等作为凸块35a、35b。
图2表示上述构造的背面入射型光电二极管1的立体图。由此图可得知,背面入射型光电二极管1除UBM34a、34b及凸块35a、35b之外的整体形状被切割成大致呈长方体状。其中,图2中,省略了露出到N型半导体基板10侧面的N+型高浓度杂质半导体层21、N+型高浓度杂质半导体区域22的图示。
针对背面入射型光电二极管1的动作进行说明。此处,将在背面入射型光电二极管1上施加反向偏压,在N型半导体基板10中,作成在薄板化的区域中生成耗尽层的物质。依序透过窗板14及覆盖层13,从凹部12入射至N型半导体基板10的被检测光,主要被薄板化的区域吸收。如此,在此区域生成载波(空穴及电子)。生成的空穴及电子随着反向偏压电场,分别向P+型杂质半导体区域11及N+型高浓度杂质半导体区域22移动。到达P+型杂质半导体区域11与N+型高浓度杂质半导体区域22的空穴及电子通过填充电极33a、33b及UBM34a、34b向凸块35a、35b移动,从凸块35a、35b作为检测信号输出。
针对背面入射型光电二极管1的效果进行说明。在背面入射型光电二极管1中,通过设置有覆盖层13,提高背面入射型光电二极管1的机械强度。尤其是,通过在凹部12上设置覆盖层13,即使在安装时在背面入射型光电二极管1上施加压力或热,也能够防止N型半导体基板10的薄板化区域的翘起、弯曲、破损等。此外,通过提高机械强度,使得可以进行晶片等级的切割,所以能够得到芯片尺寸的背面入射型光电二极管1。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光电二极管1。此外,因为不需要陶瓷封装体等,所以可以降低背面入射型光电二极管1的制造成本。如上所述,实现了廉价、可靠性高且小型的背面入射型光电二极管1。
再者,在覆盖层13的表面S3上设置有窗板14。因而,窗板14的表面成为被检测光的入射面,可抑制入射面中被检测光的散射。此外,设置窗板14时,覆盖层13的表面S3被压在窗板14上,由此窗板14和覆盖层13的界面,即覆盖层13的表面S3被充分平坦化。因此,也可以抑制覆盖层13的表面S3上的被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光电二极管1。此外,窗板14可以进一步提高背面入射型光电二极管1的机械强度。再者,所谓表面S3平坦,是指对被检测光的波长等级而言,表面S3为平滑的。由此,覆盖层13的表面S3的形状并不仅限于平面,也可以为曲面。
此外,通过将覆盖层13的表面S3作成实质上为平坦的形状,可以抑制向凹部12入射的被检测光透过损失的增大。若覆盖层13仅由树脂层13a构成,对应于树脂层13a的凹陷,在树脂层13a和窗板14之间产成空气层。由此,树脂层13a作为凹透镜起作用,可能使被检测光扩散。引起此类扩散,会降低入射凹部12的被检测光的光量,因此,会产生背面入射型光电二极管1的敏感度降低的不当现象。
针对此,在背面入射型光电二极管1中,通过在树脂层13a上设置树脂层13b,使得覆盖层13的表面S3实质上平坦化。由此,在背面入射型光电二极管1中,覆盖层13和窗板14之间不会产生空气层,因此可以保证背面入射型光电二极管1的高敏感度的光检测。
此外,通过在外边缘部15上也设置覆盖层13,平筒夹不与外边缘部15直接接触。因此,可以抑制与平筒夹接触而在外边缘部15上产生的结晶缺陷,因而,可以抑制结晶缺陷引起产生的暗电流或噪声。
此外,由于作为覆盖层13使用树脂,因此容易将覆盖层13加工成期望的形状。
覆盖层13由树脂层13a、13b两层构成,不仅可以保证背面入射型光电二极管1的高敏感度的光检测,也提供在制造工序中适宜使用平筒夹的机会。即,在设置窗板14前使用平筒夹时,同时在设置树脂层13a、13b之后,如上所述,由于与平筒夹接触,可能使得树脂层13b的表面S3受损,另一方面,未设置树脂层13a、13b任一个的状态下,如上所述,由于与平筒夹的接触可能在外边缘部15上产生结晶缺陷。该结晶缺陷伴随着暗电流的增加或噪声的增加。针对此,若覆盖层13是由树脂层13a、13b两层构成,可以在仅设置有树脂层13a、13b中的树脂层13a的状态下使用平筒夹。而且,由于树脂层13a的设置在凹部12上的部分凹陷,如图3所示,设置在凹部12上的树脂层13a的表面,不与平筒夹FC接触。由此,树脂层13a表面中的透过被检测光的部分不会受损。因而,即使在制造工序中使用平筒夹,也可保证背面入射型光电二极管1的高敏感度的光检测。
再者,树脂层13b可以作为在覆盖层13的表面S3上设置有窗板14时的粘着剂发挥作用。
通过设置支承膜32,可以进一步提高背面入射型光电二极管1的机械强度。
通过设置填充电极33a、33b,可以容易地将检测信号从电极25、26取出至外部。其中,填充电极33a、33b在贯通孔31a、32a的侧壁上形成,也可以与阳极25及阴极26电连接。
N型半导体基板10的背面S2侧的整个表层上形成有N+型高浓度杂质半导体层21。在背面S2表层中凹部12的底面S4部分上设置的N+型高浓度杂质半导体层21作为累积层起作用。由此,能够将N型半导体基板10产生的载波,通过此电场分布有效地导向上表面S1侧的PN结部。因此,实现了更高敏感度的背面入射型光电二极管1。此时,N+型高浓度杂质半导体层21的杂质浓度优选为1015/cm3以上。此时,N+型高浓度杂质半导体层21适宜作为累积层起作用。
此外,在N型半导体基板10的外边缘部15的背面S2侧的表层中设置有N+型高浓度杂质半导体层21,即使有在外边缘部15产生结晶缺陷的情况,也可以抑制结晶缺陷引起产生的暗电流或噪声。因此,根据背面入射型光电二极管1,可以得到高SN比的检测信号。此时,N+型高浓度杂质半导体层21的杂质浓度优选为1015/cm3以上。此时,N+型高浓度杂质半导体层21可以充分抑制结晶缺陷引起产生的噪声。
参照图4~图20,说明图1所示的背面入射型光电二极管1的制造方法的一例。首先,准备以上表面S1及背面S2为(100)面的N型硅晶片形成的N型半导体基板10。通过对此N型半导体基板10进行热氧化,在N型半导体基板10的上表面S1上形成由SiO2构成的绝缘膜。此外,在绝缘膜的规定部分形成有开口,通过从开口将磷掺入N型半导体基板10,形成N+型高浓度杂质半导体区域22。之后,将N型半导体基板10氧化,在上表面S1形成绝缘膜。同样,在绝缘膜的规定部分形成有开口,通过从开口将硼掺入N型半导体基板10,形成P+型杂质半导体区域11。之后,将N型半导体基板10氧化,在上表面S1上形成绝缘膜23(图4)。
接着,研磨N型半导体基板10的背面S2,并通过LP-CVD在N型半导体基板10的背面S2上堆积SiN84(图5)。此外,为了形成凹部12,在背面S2上的SiN84形成开口85(图6)。然后,通过从开口85,利用KOH等进行蚀刻形成凹部12(图7)。
接着,除去背面S2上的SiN84之后,利用离子注入等将N型杂质掺杂在形成有凹部12的N型半导体基板10的背面S2中,在背面S2侧的整个表层形成N+型高浓度杂质半导体层21(图8)。之后,通过进行热氧化在背面S2上形成绝缘膜24(图9)。为在上表面S1的绝缘膜23上的电极形成接触孔,使铝堆积于上表面S1之后,通过实施图案化,形成阳极25及阴极26(图10)。
其次,通过等离子体CVD法,在形成有阳极25及阴极26的N型半导体基板10的上表面S1上堆积由SiN构成的钝化膜31。此外,在钝化膜31中对应于凸块35a、35b的部分形成开口31a(图11)。再者,在上表面S1上形成由树脂或无机绝缘膜构成的厚的支承膜32,同时,对应于钝化膜31的开口31a的部分形成开口32a。此时,作为支承膜32,若为树脂,可以使用例如环氧树脂类、丙烯类或聚酰亚胺类树脂,若为无机绝缘膜,可以使用例如利用CVD或SOG(Spin On Glass;旋涂式玻璃)等形成的SiO2等。此外,支承膜32的开口32a,可以使用例如感光性物质作为树脂,以光刻法形成,或是利用蚀刻等图案化形成(图12)。此外,以填充开口31a及开口32a的方式,在上表面S1上堆积由Cu构成的导电性部件33。通过溅射等将Cu种层等堆积在从开口31a及开口32a露出的阳极25及阴极26的表面后,可以在该Cu种层上通过电镀进行Cu等的堆积(图13)。
接着,通过研磨导电性部件33的表面,除去堆积在支承膜32上的导电性部件33。由此,形成填充电极33a、33b(图14)。此外,在背面S2上,通过旋转涂敷或印刷等涂敷树脂层13a,同时固化涂敷的树脂层13a。此时,设置在树脂层13a中的凹部12上的部分下陷(图15)。再者,在树脂层13a上涂敷树脂层13b(图16)。
接着,将窗板14贴在树脂层13b的表面S3上。此时,固化树脂层13b之前进行窗板14的贴合,由此,树脂层13b作为粘着剂起作用。此外,贴合时,通过相对树脂层13b轻压窗板14,使得树脂层13b的表面S3充分平坦化(图17)。此外,在上表面S1上的填充电极33a、33b上,通过无电解电镀形成分别由Ni和Au等的层叠膜构成的UBM34a、34b。再者,在UBM 34a、34b上,通过印刷或球搭载法等形成由焊锡等构成的凸块35a、35b(图18)。
最后,为了得到单片化的背面入射型光电二极管1,进行切割。切割是如图19以点划线L1所示,通过N型半导体基板10的背面S2的外边缘部15中央,进行切割。由此,得到背面入射型光电二极管1(图20)。
图21是表示图1的背面入射型光电二极管1的变形例的立体图。背面入射型光电二极管1a与图1的背面入射型光电二极管1的不同点在于在窗板14上形成有切除部14a。背面入射型光电二极管1a的其它构造,均与图1的背面入射型光电二极管1相同。由图21可知,窗板14的与厚度方向垂直的面的截面为四方形,此四方形的四个角分别形成切除部14a。在该截面中,切除部14a的形状是以四方形的角为中心的中心角90°的扇形。此外,覆盖层13(树脂层13b)的表面S3从切除部14a露出。其中,切除部14a的上述截面中的形状并不仅限于扇形,也可以为方形。
由此,背面入射型光电二极管1a中,由于在窗板14的角,即切割时二条切割线交叉的位置上形成有切除部14a,可以抑制切割时碎裂(裂缝)的产生。
利用图22,说明窗板14和切割线的位置关系。图22是表示图1的背面入射型光电二极管1从窗板14侧观察切割前的晶片(例如,图19所示状态的晶片)时的俯视图。此平面图中,以虚线L2表示形成凹部12的部分。可知凹部12是在切割前的晶片上,以等间隔排列成格子状。此外,以点划线L3表示切割时的切割线。切割线分别设置在图中的上下方向与左右方向,切割线通过相邻接的凹部12间的正中央。切割线包围的各个区域对应于切割后的背面入射型光电二极管1。由图22可知,切割后的背面入射型光电二极管1上的窗板14的角位于两条切割线交叉的位置P。N型半导体基板10中对应于位置P的位置,即背面S2的四个角,由于切割时集中受到应力,将有可能产生碎裂。
针对此,在图21的背面入射型光电二极管1a中,通过在窗板14的角上形成切除部14a,可以避免切割线交叉位置P上的窗板14的切割。由此,可以缓和施加在N型半导体基板10的背面S2的四个角上的应力,从而抑制在背面入射型光电二极管1a中切割时产生的碎裂。
图23是图21的背面入射型光电二极管1a中,从窗板14侧观察切割前的晶片的俯视图。如此俯视图所示,在切割线交叉的位置P形成圆柱状的孔部14b。此孔部14b在窗板14上形成,因此贯穿窗板14。切除部14a来自于孔部14b。即,孔部14b通过切割为4等分,成为背面入射型光电二极管1a的切除部14a。其中,在背面入射型光电二极管1a的制造工序中,以使切割线的交叉位置P与孔部14b一致的方式,将预先在规定位置上形成孔部14b的窗板14,贴合在覆盖层13的表面S3上。其中,孔部14b并不限于圆柱状,也可以为方柱状。
图24是表示本发明的背面入射型光检测元件的第二实施方式的截面图。背面入射型光电二极管2具备N型半导体基板10、P+型杂质半导体区域11、凹部12、覆盖层16及窗板14。在N型半导体基板10的上表面S1侧的表层一部分上,形成P+型杂质半导体区域11。在N型半导体基板10背面S2上的与P+型杂质半导体区域11相对的区域上形成有凹部12。
N型半导体基板10的背面S2上设置有覆盖层16。覆盖层16由相对于被检测光透明的树脂形成,设置在N型半导体基板10的背面S2上。此外,覆盖层16的表面S3的形状实质上为平坦状。不同于由两个树脂层13a、13b构成的图1的覆盖层13,覆盖层16由一层构成。以外边缘部15为基准的覆盖层16的厚度t3,例如为1~100μm,优选为20μm。此外,在覆盖层16的表面S3上设置有窗板14。
此外,背面入射型光电二极管2具备N+型高浓度杂质半导体层21、N+型高浓度杂质半导体区域22、绝缘膜23、24、阳极25及阴极26。N+型高浓度杂质半导体层21在N型半导体基板10的背面S2侧的整个表层上形成。N+型高浓度杂质半导体区域22在N型半导体基板10的上表面S1侧的表层,与P+型杂质半导体区域11相隔规定的距离形成。绝缘膜23及绝缘膜24分别在N型半导体基板10的上表面S1及背面S2上形成。在绝缘膜23上形成有开口23a、23b。包含绝缘膜23上的开口23a、23b的区域,分别形成有阳极25及阴极26。
再者,背面入射型光电二极管2具备钝化膜31、支承膜32、填充电极33a、33b、UBM34a、34b及凸块35a、35b。钝化膜31设置在N型半导体基板10的上表面S1上,覆盖绝缘膜23、阳极25及阴极26。在钝化膜31上形成有支承膜32。此外,填充电极33a、33b贯穿钝化膜31及支承膜32,分别从阳极25及阴极26延伸到支承膜32的表面。在填充电极33a、33b露出到支承膜32表面的部分上形成UBM34a、34b。UBM34a、34b的与填充电极33a、33b相反侧的面上形成有凸块35a、35b。
针对背面入射型光电二极管2的效果进行说明。通过在背面入射型光电二极管2中设置覆盖层16,提高了背面入射型光电二极管2的机械强度。此外,通过提高机械强度,使得可以进行晶片级的切割,可得到芯片尺寸的背面入射型光电二极管2。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光电二极管2。
再者,在覆盖层16的表面S3上设置有窗板14。因而,窗板14的表面成为被检测光的入射面,抑制入射面的被检测光的散射。此外,通过使窗板14和覆盖层16的界面,即覆盖层16的表面S3充分平坦化,可抑制覆盖层16的表面S3上被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光电二极管2。
此外,在背面入射型光电二极管2中,覆盖层16由一层构成。因此,与由两层构成的图1的覆盖层13相比,简化了覆盖层16的制造工序,进而简化了整个背面入射型光电二极管2的制造工序。
图25是表示本发明的背面入射型光检测元件的第三实施方式的截面图。背面入射型光电二极管3具备N型半导体基板20、P+型杂质半导体区域11、凹部12、覆盖层13及窗板14。
在N型半导体基板20的上表面S1侧的表层一部分上,形成有P+型杂质半导体区域11。在N型半导体基板20的背面S2中与P+型杂质半导体区域11相对的区域上,形成有凹部12。N型半导体基板20的背面S2上设置有由树脂层13a、13b构成的覆盖层13。覆盖层13的表面S3的形状实质上为平坦状。在覆盖层13的表面S3上设置有窗板14。
此外,背面入射型光电二极管3具备N+型高浓度杂质半导体区域28、绝缘膜23、24、阳极25及阴极26。N+型高浓度杂质半导体区域28以露出到N型半导体基板20的整个侧面S5的方式形成。此外,N+型高浓度杂质半导体区域28也到达N型半导体基板20的整个背面S2。因而,N型半导体基板20中,未形成P+型杂质半导体区域11及N+型高浓度杂质半导体区域28中任一个的部分20a,从N型半导体基板20的侧面S5及背面S2侧,完全被N+型高浓度杂质半导体区域28包围。
参照图26~图28,表示形成有N+型高浓度杂质半导体区域28方法的一例。首先,准备N型半导体基板20。在N型半导体基板20中,N+型高浓度杂质层41残留上表面S1侧的一部分从背面S2扩散。残留在上表面S1侧的一部分是杂质浓度比N+型高浓度杂质层41低的N型杂质层42(图26)。接着,通过从上表面S1侧,以高浓度掺杂N型杂质,形成N+型高浓度杂质半导体区域43(图27)。然后,通过热处理,使N型杂质更深入的扩散,并使此N+型高浓度杂质半导体区域43到达N+型高浓度杂质层41为止(图28)。因而,由N+型高浓度杂质层41和N+型高浓度杂质半导体区域43形成N+型高浓度杂质半导体区域28。其中,图28中,分别由虚线L4、L5表示形成P+型杂质半导体区域11及凹部12的区域。根据此方法,可以省略从N型半导体基板20的背面S2侧掺杂杂质的工序,简化了N+型高浓度杂质半导体层28的制造工序,进而简化了整个背面入射型光电二极管3的制造工序。
回到图25,在N型半导体基板20的上表面S1及背面S2中,分别形成有绝缘膜23及绝缘膜24。此外,在绝缘膜23上形成开口23a、23b,一侧的开口23a设置在P+型杂质半导体区域11的部分上,另一侧的开口23b设置在N+型高浓度杂质半导体区域28的部分上。
包含绝缘膜23上的开口23a、23b的区域,分别形成阳极25及阴极26。这些电极25、26以分别填充开口23a、23b的方式设置。由此,阳极25通过开口23a与P+型杂质半导体区域11直接连接,阴极26通过开口23b与N+型高浓度杂质半导体区域28直接连接。
再者,背面入射型光电二极管3具备钝化膜31、支承膜32、填充电极33a、33b、UBM34a、34b及凸块35a、35b。钝化膜31设置在N型半导体基板20的上表面S1上,覆盖绝缘膜23、阳极25及阴极26。在钝化膜31上形成有支承膜32。此外,填充电极33a、33b贯穿钝化膜31及支承膜32,分别从阳极25及阴极26,延伸至支承膜32的表面。在填充电极33a、33b的露出到支承膜32表面的部分上形成有UBM34a、34b。在UBM34a、34b的与填充电极33a、33b相反侧的面上形成有凸块35a、35b。
针对背面入射型光电二极管3的效果进行说明。在背面入射型光电二极管3中,通过设置覆盖层13,提高了背面入射型光电二极管3的机械强度。此外,通过提高机械强度,使得可以进行晶片等级的切割,由此可以得到芯片尺寸的背面入射型光电二极管3。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光电二极管3。
再者,在覆盖层13的表面S3上设置有窗板14。因而,窗板14的表面成为被检测光的入射面,抑制入射面的被检测光的散射。此外,通过使得窗板14和覆盖层13的界面,即覆盖层13的表面S3充分平坦化,可以抑制覆盖层13表面S3中被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光电二极管3。
此外,在背面入射型光电二极管3中,N+型高浓度杂质半导体区域28以露出到N型半导体基板20的整个侧面S5上的方式形成。由此,可以通过N+型高浓度杂质半导体区域28抑制由于切割时的损害在N型半导体基板20的侧面S5附近产成的不需要的载波造成的暗电流或噪声。由于侧面S5位于切割线上,因此在切割时有可能产生结晶缺陷,但是通过N+型高浓度杂质半导体区域28,可抑制结晶缺陷引起产生的暗电流等的噪声。因此,背面入射型光电二极管3,可以得到更高的SN比的检测信号。
此外,N型半导体基板20的一部分20a,从N型半导体基板20的侧面S5及背面S2侧,完全被N+型高浓度杂质半导体区域28包围。由此,实现了将包围的部分20a作为I层的PIN构造。因此,背面入射型光电二极管3利用如此的PIN构造,通过增加耗尽层厚度增加光吸收的长度增加敏感度,并通过厚的耗尽层增大电双层(electric doublelayer)的间隔,使电容降低,可以高速响应。
图29是表示本发明的背面入射型光检测元件的第四实施方式的截面图。背面入射型光电二极管4具备N型半导体基板20、P+型杂质半导体区域11、凹部12、覆盖层16及窗板14。N型半导体基板20的上表面S1侧的表层的一部分上,形成有P+型杂质半导体区域11。N型半导体基板20的背面S2中与P+型杂质半导体区域11相对的区域上形成有凹部12。
N型半导体基板20的背面S2上设置有覆盖层16。覆盖层16由相对被检测光透明的树脂形成,设置在N型半导体基板20的背面S2上。此外,覆盖层16的表面S3的形状实质上为平坦状。覆盖层16的表面S3上设置有窗板14。
此外,背面入射型光电二极管4具备N+型高浓度杂质半导体区域28、绝缘膜23、24、阳极25及阴极26。N+型高浓度杂质半导体层28以露出到N型半导体基板20的整个侧面S5上的方式形成。此外,N+型高浓度杂质半导体层28也到达N型半导体基板20的整个背面S2。因而,N型半导体基板20中,未形成P+型杂质半导体区域11和N+型高浓度杂质半导体区域28中任一个的部分20a,从N型半导体基板20的侧面S5及背面S2侧,完全被N+型高浓度杂质半导体区域28包围。
在N型半导体基板20的上表面S1及背面S2中,分别形成有绝缘膜23及绝缘膜24。此外,在绝缘膜23中形成有开口23a、23b,一侧的开口23a设置在P+型杂质半导体区域11的部分上,另一侧的开口23b设置在N+型高浓度杂质半导体区域28的部分上。
包含绝缘膜23上的开口23a、23b的区域,分别形成有阳极25及阴极26。这些电极25、26以分别填充开口23a、23b的方式形成。由此,阳极25通过开口23a与P+型杂质半导体区域11直接连接,阴极26通过开口23b与N+型高浓度杂质半导体区域28直接连接。
再者,背面入射型光电二极管4具备钝化膜31、支承膜32、填充电极33a、33b、UBM34a、34b及凸块35a、35b。钝化膜31设置在N型半导体基板20的上表面S1上,覆盖绝缘膜23、阳极25及阴极26。钝化膜31上形成有支承膜32。此外,填充电极33a、33b贯穿钝化膜31和支承膜32,分别从阳极25及阴极26延伸至支承膜32的表面。在填充电极33a、33b露出到支承膜32表面的部分形成有UBM34a、34b。UBM34a、34b的与填充电极33a、33b相反侧的面上形成有凸块35a、35b。
针对背面入射型光电二极管4的效果进行说明。背面入射型光电二极管4中,通过设置覆盖层16,提高了背面入射型光电二极管4的机械强度。此外,通过提高机械强度,使得可以进行晶片等级的切割,可以得到芯片尺寸的背面入射型光电二极管4。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光电二极管4。
再者,在覆盖层16的表面S3上设置有窗板14。因而,窗板14的表面成为被检测光的入射面,抑制入射面的被检测光的散射。此外,通过使得窗板14和覆盖层16的界面,即覆盖层16的表面S3充分平坦化,可以抑制覆盖层16的表面S3中被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光电二极管4。
此外,背面入射型光电二极管4中,覆盖层16由一层构成。因此,简化了覆盖层16的制造工序,进而简化了整个背面入射型光电二极管4的制造工序。
此外,在背面入射型光电二极管4中,N+型高浓度杂质半导体区域28以露出到N型半导体基板20的整个侧面S5的方式形成。由此,通过N+型高浓度杂质半导体区域28,能够抑制由于切割时的损害在N型半导体基板20的侧面S5附近产生的不需要的载波造成的暗电流或噪声。因此,背面入射型光电二极管4,可以得到更高的SN比的检测信号。再者,N型半导体基板20的一部分20a,从N型半导体基板20的侧面S5及背面S2侧,完全被N+型高浓度杂质半导体区域28包围。因此,背面入射型光电二极管4利用如此的PIN构造,通过增加耗尽层厚度增加光吸收的长度而增加敏感度,并通过厚的耗尽层使得电双层的间隔分离,使电容降低,可以高速响应。
图30是表示本发明的背面入射型光检测元件的第五实施方式的俯视图。背面入射型光电二极管阵列5是纵横各为8列、全部为64个的背面入射型光电二极管配置成格子状形成的。这些光电二极管的配置间距例如设为1mm。图30是表示从背面侧观察背面入射型光电二极管阵列5时的样子。各光电二极管中,与图1的背面入射型光电二极管1相同,背面被覆盖层及窗板覆盖。其中,图18,以虚线L6表示形成凹部的部分。
图31是图30所示的背面入射型光电二极管阵列5的沿着XIX-XIX线的截面图。在此截面图中,显示图30所示的64个光电二极管中的两个光电二极管P1、P2。如图31所示,背面入射型光电二极管阵列5具备N型半导体基板50、P+型杂质半导体区域51、凹部52、覆盖层53及窗板54。
在N型半导体基板50的上表面S1侧的表层中,形成有多个P+型杂质半导体区域51。这些P+型杂质半导体区域51分别相对于光电二极管P1、P2设置。各P+型杂质半导体区域51的面积例如为0.75×0.75mm2。N型半导体基板50的背面S2中与P+型杂质半导体区域51相邻的区域形成有凹部52。此处,伴随设置多个P+型杂质半导体区域51,也形成多个凹部52。P+型杂质半导体区域51及凹部52是各一组分别设置在各光电二极管P1、P2中。此外,在N型半导体基板50的背面S2上设置有覆盖层53。
覆盖层53由设置在背面S2上的树脂层53a,和设置在树脂层53a上的树脂层53b构成。树脂层53a、53b使用相对被检测光透明的树脂。树脂层53a设置在凹部52上的部分,相对于设置在凹部52的外边缘部55上的部分下陷。树脂层53b与树脂层53a无缝隙的贴合,因此,在树脂层53a侧形成具有与树脂层53a凹陷一致的多个突出部的形状。另一方面,树脂层53b的表面S3的形状,实质上为平坦状。在覆盖层53的表面S3上设置有窗板54。
此外,背面入射型光电二极管5具备N+型高浓度杂质半导体层61、N+型高浓度杂质半导体区域62、绝缘膜63、64、阳极65及阴极66。N+型高浓度杂质半导体层61在N型半导体基板50的背面S2侧的整个表层上形成。N+型高浓度杂质半导体区域62在N型半导体基板50的上表面S1侧的表层上形成。此N+型高浓度杂质半导体区域62优选以包围构成各光电二极管的P+型杂质半导体区域51的方式设置。
在N型半导体基板50的上表面S1与背面S2上分别形成有绝缘膜63和绝缘膜64。在绝缘膜63上形成有开口63a、63b,一侧的开口63a设置在P+型杂质半导体区域51的部分上,另一侧的开口63b设置在N+型高浓度杂质半导体区域62的部分上。
包含绝缘膜63上的开口63a、63b的区域,分别形成有阳极65及阴极66。阳极65及阴极66各一组分别设置在各光电二极管P1、P2中。此外,这些电极65、66以分别填充开口63a、63b的方式设置。由此,阳极65通过开口63a与P+型杂质半导体区域51直接连接;阴极66通过开口63b与N+型高浓度杂质半导体区域62直接连接。
再者,背面入射型光电二极管阵列5具备钝化膜71、支承膜72、填充电极73a、73b、UBM74a、74b及凸块75a、75b。钝化膜71设置在N型基板50的上表面S1上,覆盖绝缘膜63、阳极65及阴极66。在钝化膜71上形成有支承膜72。此外,填充电极73a、73b贯穿钝化膜71及支承膜72,分别从阳极65与阴极66延伸至支承膜72。填充电极73a、73b的露出到支承膜72表面的部分上形成有UBM74a、74b。UBM74a、74b的与填充电极73a、73b相反侧的面上形成有凸块75a、75b。
针对背面入射型光电二极管阵列5的效果进行说明。通过在背面入射型光电二极管阵列5中设置覆盖层16,提高了背面入射型光电二极管阵列5的机械强度。此外,通过提高机械强度,可以进行晶片等级的切割,可以得到周围没有多余面积的合适阵列尺寸的背面入射型光电二极管阵列5。由此,实现了封装体充分小的背面入射型光电二极管阵列5。
再者,在覆盖层53的表面S3上设置有窗板54。因而,窗板54的表面成为被检测光的入射面,可抑制入射面的被检测光的散射。此外,通过使得窗板54和覆盖层53的界面,即覆盖层53的表面S3充分平坦化,可抑制覆盖层53的表面S3上的被检测光的散射。由此,实现了高敏感度的背面入射型光电二极管阵列5。
再者,通过在N型半导体基板50的上表面S1侧的表层的多个区域上形成P+型杂质半导体区域51,同时在背面S2的分别与P+型杂质半导体区域51相对的区域形成凹部52,构成多个光电二极管。因此,背面入射型光电二极管阵列5能够适用于对应于各光电二极管为1像素的摄像传感器等。
本发明的背面入射型光检测元件,并不限于上述实施方式,可以有各种的变形。例如,在图1的背面入射型光电二极管1中,也可以使用P型半导体基板取代N型半导体基板10。此时,杂质半导体区域11具有N型高浓度杂质半导体层21,高浓度杂质半导体区域22具有P型的导电型。
此外,图13中,以堆积由Cu构成的导电性部件33为例,也可以使用Ni取代Cu,也可以对从开口31a及32a露出的阳极25及阴极26的表面直接进行Ni的无电解电镀。此时,可以省略在图14中说明的研磨导电性部件33表面的工序。
此外,图18中,以在填充电极33a、33b上形成UBM34a、34b及凸块35a、35b为例,但也有将填充电极33a、33b本身作为凸块的方法。即,使用O2等对开口32a已填充有填充电极33a、33b状态下的支承膜32(参照图17)表面进行干蚀刻。由此,因为填充电极33a、33b的一部分从支承膜32表面突出,也可以将此突出部分作为凸块使用。此时,也不必形成UBM34a、34b。或者,也可以使用导电性树脂作为形成填充电极33a、33b的导电性部件。由此,便可通过印刷等方式在短时间内完成对贯穿孔的电极填充作业。
此外,图21中,显示在窗板14的四个角上分别形成切除部14a的构造,也可以在窗板14的四个角中的至少一个角形成切除部14a。与完全未设置切除部14a的情况相比较,此时能够降低碎裂的发生机率。
此外,图26中,也可以使用贴合有N+型高浓度杂质层,和比N+型高浓度杂质层的杂质浓度更低的N型杂质层的贴合晶片,作为N型半导体基板20使用。此时,在N型半导体基板20的上表面S1侧设置N型杂质层,在背面S2侧设置N+型高浓度杂质层。
产业上的可利用性根据本发明,实现了一种背面入射型光检测元件,能够使得封装体充分小,并且能够抑制被检测光的散射。
权利要求
1.一种背面入射型光检测元件,其特征在于,具有第一导电型的半导体基板;设置在所述半导体基板的第一面侧的表层上的第二导电型杂质半导体区域;在所述半导体基板的第二面中与所述杂质半导体区域相对的区域上形成的入射被检测光的凹部;设置在所述第二面上,由透过射向所述凹部的所述被检测光的树脂构成的且表面实质上为平坦状的覆盖层;和设置在所述覆盖层的所述表面上,透过射向所述覆盖层的所述被检测光的窗板。
2.如权利要求1所述的背面入射型光检测元件,其特征在于所述覆盖层由设置在所述第二面上的第一树脂层;和设置在所述第一树脂层上的,与所述第一树脂层相反侧的面实质上为平坦状的第二树脂层构成;所述第一树脂层的设置在所述第二面的所述凹部上的部分,相对于设置在所述凹部的外边缘部上的部分下陷。
3.如权利要求1或2所述的背面入射型光检测元件,其特征在于,具有设置在所述半导体基板的所述第一面上,支承所述半导体基板的支承膜。
4.如权利要求3所述的背面入射型光检测元件,其特征在于,具有贯穿所述支承膜,同时一端与所述杂质半导体区域电连接的填充电极。
5.如权利要求1~4中任一项所述的背面入射型光检测元件,其特征在于所述窗板垂直于其厚度方向的面的截面形状是至少一个角被切除的四方形。
6.如权利要求1~5中任一项所述的背面入射型光检测元件,其特征在于以高浓度添加有所述第一导电型杂质的高浓度杂质半导体区域露出到所述半导体基板的整个侧面上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的背面入射型光检测元件,其特征在于所述半导体基板的所述第二面侧的表层中,在所述凹部的底面部分上设置有以高浓度添加有第一导电型杂质的高浓度杂质半导体层。
8.如权利要求1~7中任一项所述的背面入射型光检测元件,其特征在于在所述半导体基板的所述外边缘部的所述第二面侧的表层中,设置有以高浓度添加有所述第一导电型杂质的高浓度杂质半导体层。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够使得封装体充分小、且能够抑制被检测光的散射的背面入射型光检测元件。背面入射型光电二极管(1)具备N型半导体基板(10)、P
文档编号H04N5/335GK1830094SQ20048002174
公开日2006年9月6日 申请日期2004年7月22日 优先权日2003年7月29日
发明者柴山胜己 申请人:浜松光子学株式会社