Siフォトダイオードの製作
プレーナテクノロジの基礎を学ぶ
フォトダイオードの原理
フォトダイオードの動作
バンド図を用いた説明
フォトダイオード
の構造
受光波長
フォトダイオードの
分光感度特性
フォトダイオードの等価回路
RS
IL
Io
I'
ID
RSH
負荷
Cj
Io  I L  I D  I '
qVD
 I L  I S (exp
 1)  I '
k BT
フォトダイオードのI-V特性
Siフォトダイオードの製作過程
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B(ホウ素)選択拡散用酸化膜形成
B選択拡散用フォトリソグラフィ
再酸化
電極穴あけ用フォトリソグラフィ
アルミ蒸着
電極形成用フォトリソグラフィ
マウント、ワイヤボンディング
酸化工程
•N型ウエハーを準備し、ウエハー洗浄
•酸化炉内にウエハーを入れ、1000℃~1100℃に設定し
酸素、または水蒸気を含む酸素を導入する。
B拡散工程
•ウエハー洗浄
•拡散炉内にウエハーを入れ、1000℃に設定し
BBr3を窒素にてバブリング。BSGを表面につける。
その後ドライブ・イン工程にて内部に拡散させP領域を形成。
アルミ蒸着工程
ウエハー洗浄
真空蒸着装置を用いてアルミを蒸着する。
フォトリソグラフィ
写真技術を用いてウエハ上の膜にパターンを転写する技術
•フォトレジスト(ネガ、ポジタイプ)をウエハに塗布
•マスクを投影し露光
•現像処理
•エッチング処理(ドライ、ウエット)
エッチング液の例
SiO2エッチ: NH4F :HF=7:1混合液
Alエッチ:H3PO4:NHO3:CH3COOH:H2O=16:1:2:1
レジスト剥離液の例
SiO2膜上レジストの時、硫酸:過酸化水素水=3:1
Al膜上レジストの時、有機系剥離液を温めて用いる
組み立て工程
ウエハーからペレット(ダイ、チップとも呼ばれる)を切り出
す。
ステム(土台のケース)にマウントして接着。
電極とステムのピンを金線などで配線してボンディング。
樹脂などでカバーする。
カーブトレーサーによる観測
作製した試料をカーブトレーサーにセットし、バイア
ス電圧を加えて特性をモニターする。
光を当てたときの特性をモニターする。
既製品の特性と比較する。
以上の特性をグラフ用紙にスケッチして報告書に載
せる。
実験上の注意
エッチング処理では、危険な薬品を多く使うので指導教官
の指示に従い、勝手な行動は慎む。
使用機材などは特殊な機器が多いので使用方法など指導
教官の指示に従い勝手な操作はしない。
クリーンルームに入るときはクリーン服とシューズに履き替
える。
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Siフォトダイオードの製作