紫外線感光元件及其製造方法和紫外線量測定裝置的製作方法
2023-05-20 02:21:16
專利名稱：紫外線感光元件及其製造方法和紫外線量測定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用了接受光而產生電流的光電二極體的紫外線感光元 件及其製造方法和紫外線量測定裝置。
背景技術：
以往的紫外線感光元件，其半導體晶片為在矽基板上隔著嵌入氧化膜形成厚約150nm的矽半導體層的SOI (Silicon On Insulator,絕緣層上 覆矽)結構，在低濃度地擴散了該半導體晶片的N型雜質的矽半導體層 上形成光電二極體，該光電二極體使高濃度地擴散N型雜質並形成為"E" 字狀梳型的N+擴散層、與高濃度地擴散P型雜質並形成為"n"字狀梳型 的P+擴散層的梳齒部嚙合，並且橫向對峙配置，向與N+擴散層和P屮 擴散層電連接的布線施加預定的電壓，來檢測紫外線的強度(例如參照 專利文獻l)。專利文獻1:日本特開平7—162024號公報(第4頁0025段一第5 頁0035段，圖2、圖3)現在，伴隨臭氧層的破壞而造成的紫外線照射量的增加，太陽光中 包含的紫外線對人體和環境造成的影響逐漸變得令人擔憂。一般，紫外線指波長400nm以下的紫外線區域的不能目視確認的光， 該紫外線被劃分為長波紫外線(UV—A波波長約320 400nm)、中波 紫外線(UV—B波波長約280 320nm)、短波紫外線(UV—C波波 長約280nm以下)，這些波長區域不同，對人體和環境造成的影響也不同， UY—A波是使皮膚變黑併到達真皮使其老化的原因，UV—B波使皮膚發 炎並有可能誘發皮膚癌，UV—C波具有很強的殺菌作用，但是UV—C 波被臭氧層吸收，不會到達地面。為了保護人體，迅速通報每天的紫外線照射量成為重要課題，1995年提倡了導入作為紫外線量的指標的uv指數，通過公眾媒體與天氣預 報等一起公布其數值。
這種UV指數可以作為對人體造成影響的相對影響度，使用根據CIE (Commission Internationale de I，Eclairage:國際照明委員會)定義的CIE 作用波譜來計算，按照每個波長向對人體的影響度較強的UV—B波的感 光特性乘以作用波譜，將它們在UV—B波的波長區域中積分，由此可以 計算UV指數。
因此，對分離UV—A波和UV—B波這兩個波長區域的紫外線，並 檢測其強度的傳感器的研發要求日益高漲。
但是，在上述現有技術中，雖然可以檢測波長400nm以下的紫外線 區域的紫外線的總量，但是存在不能將兩個波長區域分離檢測的問題。
發明內容
本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在於，提供一種可 以分離檢測UV—A波和UV—B波這兩個波長區域的紫外線量的紫外線 感光元件。
此外，本發明的目的在於，提供一種測定UV—A波和UV—B波各 自的紫外線量的紫外線量測定裝置。
為了解決上述問題，本發明的紫外線感光元件的特徵在於，其具有 形成於絕緣層上的厚度大於等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層； 形成於該矽半導體層上的橫向PN接合形式的第1光電二極體和第2光電 二極體；形成於所述矽半導體層上的層間絕緣膜；形成於所述第1光電 二極體上的所述層間絕緣膜上，由使UV—B波以上的波長區域的光透射 的氮化矽構成的第1濾光層；以及形成於所述第2光電二極體上的所述 層間絕緣膜上，由使UV—A波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的 第2濾光層。
此外，本發明的紫外線量測定裝置的特徵在於，其具有所述紫外線 感光元件，根據所述第2光電二極體的輸出求出UV—A波的紫外線量， 從所述第1光電二極體的輸出中減去所述第2光電二極體的輸出，來計
6算UV — B波的紫外線量。
由此，本發明可以獲得以下效果，所透射的可見光由於矽半導體層
的厚度而被截止，可以從第1光電二極體只輸出UV—A波和UV—B波 的波長區域的紫外線量，從第2光電二極體只輸出UV—A波的波長區域 的紫外線量，可以獲得將UV—A波和UV—B波這兩個波長區域的紫外 線量分離檢測的紫外線感光元件。
此外，利用具有所述紫外線感光元件的紫外線量測定裝置，可以容 易地測定紫外線信息，並且可以利用一個LSI形成紫外線量測定裝置， 可以獲得能夠使紫外線量測定裝置小型化的效果。
圖1是表示實施例1的紫外線感光元件的上表面的說明圖。
圖2是表示實施例1的紫外線感光元件的剖面的說明圖。
圖3是表示實施例1的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。
圖4是表示實施例1的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。
圖5是表示實施例1的第1和第2濾光層的光的透射率特性的曲線圖。
圖6是表示實施例1的基於第1和第2濾光層的膜厚的UV—B波透 射率的曲線圖。
圖7是表示基於矽(100)的矽半導體層厚度的光吸收率為10%的 波長的曲線圖。
圖8是表示矽半導體層的厚度為40.04nm時的光電二極體的分光靈 敏度的曲線圖。
圖9是表示基於矽半導體層的厚度的副峰波長的曲線圖。
圖10是表示實施例2的紫外線感光元件的剖面的說明圖。
圖11是表示實施例2的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。
圖12是表示實施例2的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。
圖13是表示實施例2的層疊結構的濾光層的光的透射率特性的曲線圖。圖14是表示實施例3的紫外線量測定裝置的方框圖。 圖15是表示實施例3的紫外線信息測定處理的流程圖。 圖16是表示實施例3的紫外線感光元件的第1和第2光電二極體的 分光靈敏度的曲線圖。
圖17是表示實施例4的紫外線量測定裝置的方框圖。 圖18是表示實施例4的紫外線信息測定處理的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的紫外線感光元件的實施例。 實施例1
圖1是表示實施例1的紫外線感光元件的上表面的說明圖，圖2是 表示實施例1的紫外線感光元件的剖面的說明圖，圖3、圖4是表示實施 例1的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。
另外，圖2是沿圖1中的A—A剖面線的剖面圖。並且，圖l表示 從圖2所示的矽半導體層上去除上方的層的狀態。
在圖l、圖2中，l表示紫外線感光元件，由形成於半導體晶片的矽 半導體層4上的橫向PN接合形式的第1和第2光電二極體6a和6b構成， 該半導體晶片為SOI結構，在未圖示的由矽(Si)構成的矽基板上，隔 著由氧化矽(Si02)構成的作為絕緣層的嵌入氧化膜3形成由較薄的單晶 矽(Si)構成的矽半導體層4。
並且，在矽半導體層4上以彼此相鄰的狀態設定有用於形成紫外 線感光元件1的第1光電二極體6a的第1 二極體形成區域7a，和用於形 成第2光電二極體6b的第2 二極體形成區域7b (參照圖3、圖4)。
並且，在包圍第l和第2二極體形成區域7a、 7b各自周圍的矩形框 狀區域中，設定有用於形成元件分離層9的元f^分離區域10 (參照圖3、 圖4)。
元件分離層9利用氧化矽等絕緣材料形成於元件分離區域10的矽半 導體層4上，並且處於到達嵌入氧化膜3的狀態，具有將第1和第2 二 極管形成區域7a、 7b之間電氣絕緣分離的作用。另外，在本說明中，如圖1等所示，為了區分，將元件分離層9附
加網格表示。
本實施例的第1光電二極體6a形成於設定在矽半導體層4上的第1 二極體形成區域7a上。
12表示作為P型高濃度擴散層的P+擴散層，是在第1 二極體形成 區域7a的矽半導體層4上比較高濃度地擴散硼(B)等P型雜質而形成 的擴散層，如圖1所示，其形成為梳型，該梳型由與元件分離層9的內 側一邊9a接觸的峰部12a、和從峰部12a朝向與一邊9a對峙的元件分離 層9的內側另一邊9b延伸的多個梳齒部12b形成。
本實施例的P+擴散層12形成為從峰部12a延伸出兩個梳齒部12b
的"n"字狀。
14表示作為N型高濃度擴散層的N+擴散層，是在第1 二極體形成 區域7a的矽半導體層4上比較高濃度地擴散磷(P)和砷(As)等N型 雜質形成的、與P型高濃度擴散層為相反類型的擴散層，如圖1所示， 其形成為梳型，該梳型由與元件分離層9的內側另一邊9b接觸的峰部 14a、和從峰部14a朝向對峙的一邊9a延伸的多個梳齒部14b形成。
本實施例的N+擴散層14形成為從峰部14a的兩端部和中央部延伸 出3個梳齒部14b的"E"字狀。
15表示作為低濃度擴散層的P—擴散層，是在與相互分開的、使梳 齒部12b、 14b嚙合著對峙配置的P+擴散層12和N+擴散層14分別接 觸的矽半導體層4上，比較低濃度地擴散P型雜質而形成的擴散層，是 通過被形成於此處的耗盡層吸收的紫外線產生電子一空穴對的部位。
根據上述結構，如圖1所示，本實施例的紫外線感光元件1的橫向 PN接合形式的第1光電二極體6a形成為，隔著P—擴散層15將P+擴 散層12和N+擴散層14對峙配置，並使它們的梳齒部12b、 14b嚙合， 使除去分別與P —擴散層15的邊界16之外的周緣部位與元件分離層9 連接。
本實施例的橫向PN接合形式的第2光電二極體6b與第1光電二極 管6a同樣地，形成在設定於矽半導體層4上的第2 二極體形成區域7b上。
18表示層間絕緣膜，是形成於矽半導體層4上的由氧化矽構成的厚
約4000nrn的絕緣膜，其第1和第2光電二極體6a、 6b的P +擴散層12 和N+擴散層14上的部位分別通過蝕刻被去除，分別形成有到達P+擴 散層12和N+擴散層14的接觸孔19。
20表示接觸插頭，是在接觸孔19內部埋入鋁(Al)和鎢(W)、鈦 (Ti)等導電材料而形成的具有導電性的插頭，具有將P+擴散層12和 N+擴散層14與布線21電連接的作用。
布線21是在層間絕緣膜18上對由與接觸插頭20相同的導電材料形 成的布線層進行蝕刻而形成的電路布線，將接觸插頭20之間及接觸插頭 20與未圖示的焊盤(pad)之間等電連接，如圖1中的雙點劃線所示，被 配置成為不在P—擴散層15上通過，以便不妨礙將要感光的太陽光。
23a表示第1鈍化膜，是形成於層間絕緣膜18上的由氮化矽(Si3N4) 構成的氮化矽膜，具有保護第1光電二極體6a和布線21等不受外部溼 度等影響的作用，並且隔著第1光電二極體6a和層間絕緣膜18對峙的、 大小與第l 二極體形成區域7a相同的區域發揮第1濾光層24a的作用， 該第1濾光層24a使本實施例的UV—A波和UV—B波的波長區域的紫 外線及可見光即UV—B波波長以上的波長區域的光透射。
23b表示第2鈍化膜，是形成於層間絕緣膜18上的由氮化矽構成的 氮化矽膜，具有保護第2光電二極體6b和布線21等不受外部溼度等影 響的作用，並且隔著第2光電二極體6b和層間絕緣膜18對峙的、大小 與第2 二極體形成區域7b相同的區域發揮第2濾光層24b的作用，該第 2濾光層24b使本實施例的UV—A波的波長區域的紫外線及可見光即 UV—A波波長以上的波長區域的光透射。
在圖3、圖4中，27表示抗蝕劑掩模(resist mask),是對通過光刻 塗覆在矽半導體層4上的正型或負型抗蝕劑進行曝光和顯影處理形成的 掩模部件，在本實施例中發揮蝕刻和注入離子時的掩模的作用。
由於各自的氮化矽膜含有的氫(H)的量的不同，上述第1和第2 濾光層24a、 24b的光吸收特性產生差異。氫含量較少的第1濾光層24a在溫度大於等於35(TC且小於等於45(TC並且壓力大於等於4.0Torr且小 於等於6.0Torr的條件下，利用把矽垸(SiH4)、氨(NH3)、氮(N2)和 氬(Ar)的流量比設為0.3: 7: 3: 1的CVD法形成。與第l濾光層24a 相比，氫含量較多的第2濾光層24b在溫度及壓力與上述相同的條件下， 利用把矽垸(SiH4)、氨(NH3)、氮(N2)和氬(Ar)的流量比設為1.0: 7: 3: 1的CVD法形成。如圖5所示，氫含量較少的第1濾光層24a (膜 厚850nm)在UV—B波的下限波長以下即波長約280nm以下的波長區 域的透射率降低到60%以下，氫含量較多的第2濾光層24b(膜厚850nm) 截止在UV—A波的下限波長以下即約320nm以下的波長區域。這是因為氮化矽膜中含有的氫和氮的鍵能(N—H結合的能量)相當 於UV—B波的波長區域(約300nm)的能量，因此在形成第2濾光層 24b (第2鈍化膜19b)的氫含量較多的氮化矽膜的N—H結合由於UV 一B波的能量而被切斷時，該能量被吸收，UV—B波的波長區域的紫外 線消失。因此，UV—B波在氫含量較少的第l濾光層24a中透射，而在氫含 量較多的第2濾光層24b中UV—B波不透射。並且，如圖6所示，第1和第2濾光層24a、 24b的波長300nm的 UV—B波的透射率根據各自的膜厚而變化，第1濾光層24a可以在膜厚 1000nm以下的膜厚中確保60%以上的透射率，第2濾光層24b可以在膜 厚300nm以上的膜厚中使透射率為10%以下。因此，形成於半導體晶片的多個第l和第2光電二極體6a、 6b、和 形成於未圖示的MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應電晶體)等上的層間絕緣膜18上的、 用於形成第1和第2濾光層24a、 24b的第1和第2鈍化膜23a、 23b，為 了使在形成它們之後的形成到達焊盤的端子孔時的蝕刻條件相同，優選 將它們形成為相同膜厚。為了以相同膜厚確保第1濾光層24a的UV—B 波的透射量，同時確保第2濾光層24b的UV—B波的不透射特性，優選 在大於等於300nm且小於等於lOOOnm的範圍內將各膜厚設定為相同膜 厚。如果將膜厚設定得大於1000nm，則雖然能夠確保第2濾光層24b的 UV—B波的不透射特性，但是第1濾光層24a的UV—B波的透射量降 低為小於60%，如果將膜厚設定得小於300nm，則雖然能夠確保第1濾 光層24a的UV—B波的透射量，但是第2濾光層24b的UV—B波的透 射率超過10%，難以確保不透射特性。在本實施例中，第1和第2濾光層24a、 24b的膜厚分別被設定為 850nm。另外，層間絕緣膜18的膜厚沒有特別限制，只要是能夠確保絕緣性 的膜厚即可。這是因為層間絕緣膜18的消光係數為0，不會給光吸收特 性帶來影響。本實施例的第1和第2濾光層24a、 24b使可見光透射，所以為了從 第1和第2光電二極體6a、 6b只獲得紫外線的波長區域的輸出，需要從 其輸出中去除可見光的成分。因此，發明者通過計算求出了能夠選擇性地檢測紫外線的、即不對 可見光的波長區域反應的矽半導體層4的厚度。艮P，矽中的光吸收率I/Io利用下式示出的比耳定律表示。I/Io = exp (-aZ) ...... (1)其中，ot表示光吸收係數，Z表示光的進入深度，I表示深度Z時的 光強度，Io表示入射光強度。
考慮到光吸收係數oc的波長依賴性，使用式(1)對矽半導體層4的 每種厚度(Z)求出光吸收率I/k)，求出對於矽半導體層4厚度、光吸收 率I/Io為10%的波長，如圖7所示，判明為了在波長400nm以下的紫外 線區域中選擇性地具有靈敏度，把矽半導體層4a的厚度設為50nm以下 的厚度即可。根據上述計算結果，在50nm以下範圍內對厚度進行各種變化得到 的矽半導體層4上，獨立形成具有與第1光電二極體6a相同結構的光電 二極體，通過實驗計測對這些光的波長的分光靈敏度。圖8是表示將矽半導體層4的厚度設為40.04nm時的光電二極體的 分光靈敏度的曲線圖。如圖8所示，在把厚度設為約40nm的光電二極體中，判明在比紫 外線的波長區域(波長400nm以下的波長區域)長的可見光的波長區域 (紫色)存在副峰(subpeak)(圖8中示出的圓圈)。其原因可以認為是，在上述計算中假定光直接通過矽半導體層4而 進行計算，但在實際的光電二極體中，光在矽半導體層4和嵌入氧化膜3 的界面上反射，光通過的路徑長度變長，對波長比紫外線的波長區域長 的可見光發生反應，而表現為副峰。這種副峰也出現於更薄的矽半導體層4上，圖9表示通過實驗求出 的該出現的波長(稱為副峰波長)的結果。如圖9所示，副峰波長隨著矽半導體層4的厚度變薄而變短，在把 矽半導體層4的厚度設為Tsi (單位nm)，把副峰波長設為Ls (單位-nm)時，判明利用下式示出的實驗式進行近似，Ls=2.457Tsi+312.5 ... (2)為了避免在矽半導體層4和嵌入氧化膜3的界面上的反射的影響， 使得不對比波長400nm長的波長的可見光發生反應，判明把矽半導體層 4的厚度設為36nm以下的厚度即可。因此，優選將矽半導體層4的厚度設定為36nm以下，以使其不對 透射過第1和第2濾光層24a、 24b的可見光發生反應，而只選擇性地檢 測紫外線區域，並且優選將其下限設定為3nm。把矽半導體層4的厚度設為3nm以上，這是因為如果薄於3nm，則 難以吸收在半導體晶片上形成矽半導體層4時的厚度偏差。本實施例的矽半導體層4形成為35nm的厚度。以下，按照圖3、圖4中利用P所示的工序，來說明本實施例的紫 外線感光元件的製造方法。本實施例的半導體晶片的矽半導體層4，在利用SIMOX (Separation by Implanted Oxygen，注氧隔離)法在嵌入氧化膜3上保留較薄的矽層形 成的SOI結構的半導體晶片、或在嵌入氧化膜3上粘貼較薄的矽層形成 的SOI結構的半導體晶片的較薄矽層上，利用熱氧化法形成犧牲氧化膜， 通過溼法蝕刻將其去除，而準備出在嵌入氧化膜3上形成有厚度為35nm的矽半導體層4的半導體晶片，在該矽半導體層4的元件分離區域10, 禾U用LOCOS (Local Oxidation Of Silicon,局部氧化)法形成到達嵌入氧 化膜3的由氧化矽構成的元件分離層9。然後，在矽半導體層4的第1和第2 二極體形成區域7a、 7b注入P 型雜質離子，形成在矽半導體層4上比較低濃度地擴散了 P型雜質的第1 和第2光電二極體6a、 6b的P—擴散層15，通過光刻形成使第1和第2 二極體形成區域7a、 7b各自的N+擴散層14的形成區域(圖1所示"E" 字狀部位)露出的抗蝕劑掩模27 (未圖示)，在露出的N+擴散層14的 形成區域的矽半導體層4中注入N型雜質離子，形成高濃度地擴散了 N 型雜質的N+擴散層14。接著，去除所述抗蝕劑掩模27，通過光刻形成使第1和第2 二極體 形成區域7a、 7b各自的P+擴散層12的形成區域(圖l所示"n"字狀部 位)露出的抗蝕劑掩模27 (未圖示)，在露出的P+擴散層12的形成區 域的矽半導體層4上注入P型雜質離子，形成高濃度地擴散了 P型雜質 的P+擴散層12，去除所述抗蝕劑掩模27，實施用於使各個擴散層活性 化的熱處理，形成在矽半導體層4上形成有多個橫向PN接合形式的第1 和第2光電二極體6a、 6b的SOI結構的半導體晶片。Pl (圖3)，在按照上面所述準備的半導體晶片的元件分離層9上等 的矽半導體層4上的整個面上，利用CVD法較厚地堆積氧化矽，對其上 表面實施平坦化處理，形成層間絕緣膜18。P2 (圖3)，通過光刻在層間絕緣膜18上形成抗蝕劑掩模27，其具 有使第1和第2光電二極體6a、 6b各自的P+擴散層12和N+擴散層 14上的接觸孔19的形成區域的層間絕緣膜18露出的開口部，把抗蝕劑 掩模27作為掩模，通過選擇性地蝕刻氧化矽的各向異性蝕刻，形成貫穿 層間絕緣膜18且到達P+擴散層12和N+擴散層14的接觸孔19。P3 (圖3)，去除通過工序P2形成的抗蝕劑掩模27，利用濺射法等 在接觸孔19內埋入導電材料形成接觸插頭20，並且在層間絕緣膜18上 利用與接觸插頭20相同的導電材料形成用於形成布線21的布線層，通 過光刻在布線層上形成覆蓋布線21的形成區域的抗蝕劑掩模27 (未圖示)，把其作為掩模來蝕刻布線層，形成使接觸插頭20之間等電連接的布線21，去除所述抗蝕劑掩模27。P4 (圖3)，利用CVD法在層間絕緣膜18和布線21上，按照上述 條件形成由含氫量較多的氮化矽構成的膜厚約850nm的第2鈍化膜23b。P5 (圖4)，'通過光刻在第2鈍化膜23b上形成覆蓋第2二極體形成 區域7b的抗蝕劑掩模27，把其作為掩模，通過各向異性蝕刻，來對第2 鈍化膜23b進行蝕刻，使除第2 二極體形成區域7b之外區域的層間絕緣 膜18和布線21露出。由此，形成隔著第2光電二極體6b和層間絕緣膜18對峙的、大小 與第2 二極體形成區域7b同等的第2濾光層24b。P6(圖4)，去除通過工序P5形成的抗蝕劑掩模27，利用CVD法在 層間絕緣膜18和布線21、第2濾光層24b上，按照上述條件形成由含氫 量較少的氮化矽構成的膜厚約850nm的第1鈍化膜23a。P7 (圖4)，通過光刻在第l鈍化膜23a上形成使第2二極體形成區 域7b露出的抗蝕劑掩模27，把其作為掩模，通過各向異性蝕刻，對第l 鈍化膜23a進行蝕刻，使第2濾光層24b露出。然後，去除所述抗蝕劑掩模27，通過光刻形成在未圖示的焊盤上的 端子孔的形成區域具有開口的抗蝕劑掩模，通過一次各向異性蝕刻形成 端子孔，形成在第1和第2光電二極體6a、 6b上具有分別隔著層間絕緣 膜18對峙的第1和第2濾光層24a、 24b的、圖1、圖2所示的紫外線感 光元件1 。這樣形成的第1和第2光電二極體6a、 6b形成於膜厚大於等於3nm 且小於等於36nm (在本實施例中為35nm)的矽半導體層4上，所以不 會對可見光發生反應。並且，在第1光電二極體6a上形成有使UV—A波和UV—B波的波 長區域的紫外線和可見光透射的第1濾光層24a，所以所透射的可見光由 於矽半導體層4的厚度而被截止，可以只檢測UV—A波和UV—B波的 波長區域的紫外線量，在第2光電二極體6b上形成有使UV—A波的波 長區域的紫外線和可見光透射的第2濾光層24b，所以所透射的可見光由於矽半導體層4的厚度而被截止，可以只檢測UV — A波的波長區域的紫 外線量。由此，從第1光電二極體6a檢測出的UV—A波和UV—B波的波長 區域的紫外線量中減去對第2光電二極體6b檢測出的UV—A波的波長 區域的紫外線量乘以預定倍率後的值，即可求出UV—B波的波長區域的 紫外線量，可以獲得能夠分離檢測UV—A波和UV—B波各自波長區域 的紫外線量的紫外線感光元件1。並且，第1濾光層24a和第2濾光層24b分別在大於等於300nm且 小於等於1000nm的範圍內形成為相同厚度(在本實施例中為850nm)， 所以能夠在焊盤上的端子孔的形成工序等中，按照相同的蝕刻條件同時 對第1和第2鈍化膜23a、 23b進行蝕刻，同時形成多個端子孔等，可以 實現紫外線感光元件1的製造工序的簡化。如以上說明的那樣，在本實施例中，在形成於嵌入氧化膜上的厚度 為大於等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層上形成的橫向PN接合形 式的第1光電二極體和第2光電二極體上，分別隔著層間絕緣膜形成使 UV—B波以上的波長區域的光透射的由氮化矽構成的第1濾光層、和使 UV—A波以上的波長區域的光透射的由氮化矽構成的第2濾光層，由此 所透射的可見光由於矽半導體層的厚度而被截止，可以從第1光電二極 管只輸出UV—A波和UV—B波的波長區域的紫外線量，從第2光電二 極管只輸出UV—A波的波長區域的紫外線量，可以獲得能夠分離檢測 UV—A波和UV—B波這兩種波長區域的紫外線量的紫外線感光元件。並且，通過使第1濾光層和第2濾光層分別在大於等於300nm且小 於等於lOOOnm的範圍內形成為相同厚度，可以按照相同的蝕刻條件同時 對第1和第2鈍化膜進行蝕刻，同時形成焊盤上的多個端子孔等，可以 實現紫外線感光元件的製造工序的簡化。 實施例2圖10是表示實施例2的紫外線感光元件的剖面的說明圖，圖11、圖 12是表示實施例2的紫外線感光元件的製造方法的說明圖。另外，圖10是以與實施例1的圖2相同的剖面來表示的剖面圖，其上表面與實施例1的圖1相同。並且，與上述實施例1相同的部分賦予 相同標號，並省略說明。在本實施例的第1光電二極體6a上形成有隔著層間絕緣膜18對峙 的第1濾光層24a。並且，在第2光電二極體6b上形成有由隔著層間絕緣膜18對峙的 第2濾光層24b和第1濾光層24a構成的層疊結構的濾光層。本實施例的第1濾光層24a的膜厚形成為450nm，第2濾光層24b 的膜厚形成為400nm。並且，矽半導體層4的厚度與上述實施例1相同，形成為大於等於 3nm且小於等於36nm的厚度，在本實施例中形成為35nm的厚度。以下，按照圖ll、圖12中利用PA表示的工序，說明本實施例的紫 外線感光元件的製造方法。本實施例中在矽半導體層4上形成有多個橫向PN接合形式的第1 和第2光電二極體6a、 6b的SOI結構的半導體晶片的形成工序、及工序 PA1 工序PA3(圖11)的動作，與上述實施例1的工序P1 工序P3 (圖 3)的動作相同，所以省略說明。PA4(圖11)，與上述實施例1的工序P4相同，在層間絕緣膜18和 布線21上形成膜厚約400nm的第2鈍化膜23b。PA5 (圖12)，與實施例1的工序P5相同，通過各向異性蝕刻，形 成隔著第2光電二極體6b和層間絕緣膜18對峙的、大小與第2 二極體 形成區域7b同等的第2濾光層24b。PA6 (圖12)，與實施例1的工序P6相同，在層間絕緣膜18和布線 21、第2濾光層24b上，形成膜厚約450nm的第1鈍化膜23a。由此，在第1光電二極體6a上形成有隔著層間絕緣膜18對峙的第1 濾光層24a，並且在第2光電二極體6b上的第2濾光層24b上層疊有第 1濾光層24a。然後，通過光刻形成在未圖示的焊盤上的端子孔的形成區域具有開 口的抗蝕劑掩模，通過多次各向異性蝕刻形成端子孔，在第1光電二極 管6a上形成有隔著層間絕緣膜18對峙的第1濾光層24a，在第2光電二極體6b上層疊有第2濾光層24b和第1濾光層24a，如此形成圖10所示 的紫外線感光元件l。這樣形成的第1和第2光電二極體6a、 6b形成於膜厚大於等於3nm 且小於等於36nm (在本實施例中為35nm)的矽半導體層4上，所以不 會對可見光發生反應。並且，在第1光電二極體6a上形成有使UV—A波和UV—B波的波 長區域的紫外線和可見光透射的第1濾光層24a，其相比實施例1形成得 較薄(在本實施例中為450nm)，所以所透射的可見光由於矽半導體層4 的厚度而被截止，可以更多地檢測UV—A波和UV—B波的波長區域的 紫外線量、尤其是UV—B波的波長區域的紫外線量(參照圖6)。另外，在第2光電二極體6b上形成有使UV—A波的波長區域的紫 外線和可見光透射的第2濾光層24b，其相比實施例1形成得較薄(在本 實施例中為400nm)，而且形成有在其上層疊了相比實施例1形成得較薄 的第1濾光層24a的層疊結構的濾光層，所以所透射的可見光由於矽半 導體層4的厚度而被截止，如圖13所示，與相同厚度(850nm)的第2 濾光層24a相比，可以更多地檢測第2光電二極體6b中的UV—A波的 波長區域(波長約320 400nm)的紫外線量。這是因為第1濾光層24a不吸收UV—A波而使其幾乎100%透射(參 照圖5)，通過使第2濾光層24b形成得較薄，UV—A波的透射量增加。由此，與實施例l相同，可以獲得能夠分離檢測UV—A波和UV— B波各自波長區域的紫外線量的紫外線感光元件1，並且能夠通過所層疊 的各個濾光層的膜厚的組合，來控制第2光電二極體6b檢測的UV—A 波的波長區域的紫外線量。另外，以上示出的層疊結構的濾光層即使使其層疊順序相反，也可 與上述說明相同地增加第2光電二極體6b中的UV—A波的紫外線的檢在該情況時，像本實施例這樣，如果在第2濾光層24b上層疊第1 濾光層24a，則可以使覆蓋半導體晶片的其他區域的鈍化膜成為使微量的 UV—C波的波長區域(波長約280nm以下)的紫外線透射(參照圖5)的第1鈍化膜23a，能夠容易地使用人為生成的UV—C波來刪除形成於 半導體晶片的其他區域的存儲元件等的存儲內容。即使這樣，由於來自 太陽光的UV—C波被臭氧層吸收而不會到達地面，所以所安裝的存儲元 件的存儲內容不會自然消失。如以上說明的那樣，在本實施例中，在與上述實施例1相同的效果 的基礎上，在第2光電電晶體上形成層疊了第1濾光層和第2濾光層的 層疊結構的濾光層，由此能夠根據所層疊的各個濾光層的膜厚的組合， 來控制第2光電二極體所檢測的UV—A波的波長區域的紫外線量。此外，關於層疊結構的濾光層，在第2光電二極體側形成第2濾光 層，在第2濾光層上層疊第1濾光層，由此可以使覆蓋半導體晶片的其 他區域的鈍化膜成為可使UV—C波的波長區域的紫外線透射的第1鈍化 膜，能夠容易地使用UV—C波來刪除形成於半導體晶片的其他區域的存 儲元件等的存儲內容。實施例3圖14是表示實施例3的紫外線量測定裝置的方框圖，圖15是表示 實施例3的紫外線信息測定處理的流程圖。另外，與上述實施例l相同的部分賦予相同標號，並省略說明。 如圖14所示，本實施例的紫外線量測定裝置31由以下部分等構成 第1光電二極體6a，其根據第1濾光層24a和矽半導體層4的厚度，選 擇性輸出UV—A波和UV—B波的波長區域的紫外線量作為電流值；第 2光電二極體6b，其根據第2濾光層24b和矽半導體層4的厚度，選擇 性輸出UV—A波的波長區域的紫外線量作為電流值；電流電壓轉換放大 器33，其把來自第l和第2光電二極體6a、 6b的光電流分別轉換為電壓 後進行放大，而作為感光電壓輸出；精度較高的AD轉換器34，其具有 10比特以上的解析度(在本實施例中為12比特)，且內置了電子開關等 切換單元，在採樣時切換來自第1光電二極體6a和第2光電二極體6b 的感光電壓；CPU 36，其具有內置存儲器，通過接口電路35等控制紫外 線量測定裝置31的各個部分，執行紫外線信息測定處理等；ROM 37， 其存儲CPU 36執行的程序和數據等；顯示部39，其具有通過顯示驅動器38顯示來自CPU 36的顯示數據的LCD等的顯示畫面，這些紫外線量 測定裝置31的各個部分一體地形成於同一半導體晶片的矽半導體層4 上，被製造成為一個LSI。並且，在本實施例的紫外線量測定裝置31中，使用在上述實施例l 或實施例2中說明的紫外線感光元件1，其第1和第2光電二極體6a、 6b如圖16所示，通過調節各自的感光面積被預先設定為使UV—A波的 波長區域的光電流的發生量相同。在本實施例的ROM 37中預先存儲有紫外線信息測定處理程序，其 具有以下等功能切換AD轉換器34的切換單元，獲取第1和第2光電 二極體6a、 6b的各自感光電壓Vl、 V2的數字輸出M1、 M2，根據所獲 取的第2光電二極體6b的數字輸出M2求出UV—A波的紫外線量，從 第1光電二極體6a的數字輸出Ml中減去該紫外線量，而計算出UV—B 波的紫外線量，向UV—B波的紫外線量乘以指數常數，計算UV指數， 顯示由這些UV—A波和UV—B波各自的紫外線量及UY指數構成的紫 外線信息，通過CPU36執行的紫外線信息測定處理程序的步驟，形成作 為本實施例的紫外線量測定裝置31的硬體的各個功能單元。並且，為了計算UV指數，在ROM 37中預先設定存儲有根據第1 和第2光電二極體6a、 6b各自對紫外線的靈敏度和感光面積來確定的指 數常數。以下，使用圖15所示的流程圖，按照利用S表示的步驟說明本實施 例的紫外線信息測定處理。Sl，紫外線量測定裝置31的使用者在測定紫外線信息時，在太陽光下按下未圖示的測定按鈕。根據紫外線信息測定處理程序，待機等待按下測定按鈕的CPU 36 在檢測到按下測定按鈕時，通過接口電路35向紫外線量測定裝置31的 各個部分發送動作指令，開始測定紫外線信息。S2，已開始測定紫外線信息的CPU 36向AD轉換器34發送切換指 令，接收到該指令的AD轉換器34將其切換單元切換到第1光電二極體 6a的方向。S3，將切換單元切換到第1光電二極體6a的方向的CPU36，向AD 轉換器34發送數字輸出獲取指令，接收到該指令的AD轉換器34對通 過電流電壓轉換放大器33將來自第1光電二極體6a的光電流轉換為電 壓的感光電壓V1 (參照圖15)進行採樣，並保存在AD轉換器34內， 將所保存的感光電壓VI與參照電壓Vref (在本實施例中為電源電壓)進 行比較，把所生成的數字輸出Ml通過接口電路35發送給CPU 36。由此，CPU 36獲取從AD轉換器34輸出的感光電壓VI的數字輸出Ml。S4，獲取了數字輸出M1的CPU36，將對感光電壓V1進行數字轉 換後的數字輸出Ml臨時保存在內置存儲器中。S5， CPU 36在保存在內置存儲器中的感光電壓是第一次採樣的數字 輸出時，判定需要第二次採樣，轉入步驟S6。在是第二次的時，判定採 樣結束，轉入步驟S7。S6，判定需要第二次採樣的CPU 36，向AD轉換器34發送切換指 令，接收到該指令的AD轉換器34將該切換單元切換到第2光電二極體 6b的方向。然後，CPU36通過步驟S3、 S4，對來自第2光電二極體6b的感光 電壓V2進行釆樣，並獲取被數字轉換後的來自AD轉換器34的數字輸 出M2，將所獲取的感光電壓V2的數字輸出M2臨時保存在內置存儲器 中。S7，判定了第1和第2光電二極體6a、 6b的紫外線量的採樣結束的 CPU 36讀出臨時保存在內置存儲器中的感光電壓VI、 V2各自的數字輸 出M1、 M2，根據來自輸出UV—A波的波長區域的紫外線量的第2光電 二極體6b的數字輸出M2，求出UV—A波的紫外線量，從來自輸出UV 一A波和UV-B波的波長區域的紫外線量的第1光電二極體6a的數字 輸出Ml中減去數字輸出M2，來計算UV—B波的紫外線量。S8，計算出UV—B波的紫外線量的CPU 36讀出存儲在ROM 37中 的指標常數，將其乘以計算出的UV—B波的紫外線量，來計算UV指數。S9，然後，CPU36根據計算出的UV指數、UV—A波和UV—B波的紫外線量，生成紫外線信息的顯示數據，將其發送給顯示驅動器38，在顯示部39的顯示畫面上顯示測定出的紫外線信息。然後，CPU 36向紫外線量測定裝置31的各個部分發送停止指令， 使紫外線信息測定處理結束，返回步驟S1，待機等待按下測定按鈕。這樣，在本實施例的紫外線信息測定處理中，將選擇性地輸出UV 一A波和UV—B波的波長區域的紫外線量的第1光電二極體6a、和選擇 性地輸出UY—A波的波長區域的紫外線量的第2光電二極體6b，設定 為使二者在UV—A波的波長區域的光電流發生量相同，從來自第1光電 二極體6a的紫外線量中減去來自第2光電二極體6b的紫外線量，來計 算UV—B波的紫外線量，向其乘以指數常數，來計算UV指數，所以能 夠容易地測定紫外線信息。此外，本實施例的紫外線量測定裝置31使用形成於矽半導體層4的 第l和第2光電二極體6a、 6b來製造，所以能夠在該矽半導體層4上一 體地形成AD轉換器34和CPU36等，與將由鋁、鎵(Ga)、氮(N)組 成的複合化合物形成的紫外線感光元件那樣釆用其他基板製造出的紫外 線感光元件、和形成有AD轉換器34和CPU 36等的LSI組合的情況相 比，可以利用一個晶片形成紫外線量測定裝置31，可以削減紫外線量測 定裝置31的製造成本，並可實現紫外線量測定裝置31的小型化。另外，在本實施例中，說明了設定為使第l和第2光電二極體6a、 6b各自的UV—A波的波長區域的光電流發生量相同的情況，但是也可 以設定預定的倍率，為了使第2光電二極體6b的UV—A波的波長區域 的光電流發生量與第1光電二極體6a的UV—A波的波長區域的光電流 發生量相同，向第2光電二極體6b的輸出乘以預定的倍率，使第l和第 2光電二極體各自的UV—A波的波長區域的光電流發生量相同。如以上說明的那樣，在本實施例中，使用上述實施例1或實施例2 的紫外線感光元件，根據第2光電二極體的輸出求出UV—A波的紫外線 量，從第1光電二極體的輸出中減去第2光電二極體的輸出，求出UV— B波的紫外線量，由此能夠容易地測定紫外線信息，而且能夠利用一個 LSI來形成紫外線量測定裝置，能夠削減紫外線量測定裝置的製造成本，能夠實現紫外線量測定裝置的小型化。另外，在上述實施例1 實施例3中，說明了紫外線感光元件的第1 和第2光電二極體相互相鄰形成的情況，但是它們不需要相鄰，只要能夠配置在LSI內即可。 實施例4圖17是表示實施例4的紫外線量測定裝置的方框圖，圖18是表示 實施例4的紫外線信息測定處理的流程圖。另外，與上述實施例l和實施例3相同的部分賦予相同標號，並省 略說明。如圖17所示，本實施例的紫外線量測定裝置41隻採用根據第1濾 光層24a和矽半導體層4的厚度輸出UV—A波和UV—B波的波長區域 的紫外線量作為電流值的、在上述實施例1或實施例2中說明的紫外線 感光元件1的第1光電二極體6a，還利用與上述實施例3相同的電流電 壓轉換放大器33、省略了切換單元的與實施例3相同的AD轉換器34、 與實施例3相同的接口電路35、 CPU 36、 ROM37、顯示驅動器38以及 顯示部39等構成，這些紫外線量測定裝置41的各個部分一體地形成於 相同半導體晶片的矽半導體層4上，被製造成為一個LSI。在本實施例的ROM 37中預先存儲有紫外線信息測定處理程序，其 具有以下等功能向通過AD轉換器34獲取的第1光電二極體6a的感 光電壓VI的數字輸出Ml ，乘以A波比率計算UV—A波的紫外線量， 乘以B波比率計算UV—B波的紫外線量，向UV—B波的紫外線量乘以 指數常數，計算UV指數，並顯示這些紫外線信息，通過CPU36執行的 紫外線信息測定處理程序的步驟，形成作為本實施例的紫外線量測定裝 置41的硬體的各個功能單元。並且，在ROM37中，除與上述實施例3相同的指數常數外，還預 先設定存儲有為了根據第1光電二極體6a的感光電壓Vl的數字輸出M1 計算UV—A波的紫外線量的A波比率、和計算UV—B波的紫外線量的 V波比率。這種A波比率和B波比率是利用以下特性設定的，即，圖16所示的第1光電二極體6a的分光靈敏度根據天氣等太陽光的照射情況，其絕 對值變化，但UV—A波的分光靈敏度在其波長區域內積分的A波積分 值、與UV—B波的分光靈敏度在其波長區域內積分的B波積分值的比率 不會變化，所以可以計算如下A波比率二A波積分值/ (A波積分值+B波積分值)...(3)B波比率二B波積分值/ (A波積分值+B波積分值)...(4)以下，使用圖18所示的流程圖，按照利用SA表示的步驟來說明本 實施例的紫外線信息測定處理。SA1，紫外線量測定裝置41的使用者在測定紫外線信息時，在太陽 光下按下未圖示的測定按鈕。根據紫外線信息測定處理程序，待機等待按下測定按鈕的CPU 36 在檢測到按下測定按鈕時，通過接口電路35向紫外線量測定裝置41的 各個部分發送動作指令，開始測定紫外線信息。SA2，已開始測定紫外線信息的CPU 36向AD轉換器34發送數字 輸出獲取指令，與上述實施例3的步驟S3相同，獲取從AD轉換器34 輸出的感光電壓V1的數字輸出M1。SA3，獲取了數字輸出Ml的CPU 36，將對感光電壓VI進行數字 轉換後的數字輸出Ml臨時保存在內置存儲器中。SA4， CPU 36讀出臨時保存在內置存儲器中的感光電壓V1的數字 輸出M1，讀出保存在ROM 37中的A波比率、B波比率，向數字輸出 M1乘以A波比率，計算UV—A波的紫外線量，向數字輸出M1乘以B 波比率，計算UV—B波的紫外線量。由此，計算以預定的比率劃分第1光電二極體6a的輸出的UV—A 波的紫外線量和UV—B波的紫外線量。SA5，計算出UV—B波的紫外線量的CPU 36與實施例3的步驟S8 相同，計算UV指數。SA6，與實施例3的步驟S9相同，CPU36在顯示部39的顯示畫面上顯示測定出的紫外線信息。然後，CPU 36向紫外線量測定裝置41的各個部分發送停止指令，使紫外線信息測定處理結束，返回步驟SA1，待機等待按下測定按鈕。這樣，在本實施例的紫外線信息測定處理中，向選擇性地輸出UV—A波和UV—B波的波長區域的紫外線量的來自第1光電二極體6a的 輸出；分別乘以預先設定的A波比率和B波比率，分別計算UV—A波 和UV—B波的紫外線量，向計算出的UV—B波的紫外線量乘以指數常 數來計算UV指數，所以能夠更加容易地測定紫外線信息，能夠通過一 次採樣的運算，來計算所有紫外線信息，能夠縮短紫外線量測定裝置41 的測定時間。此外，本實施例的紫外線量測定裝置41使用形成於矽半導體層4的 第l光電二極體6a製造，所以與上述實施例3相同，可以利用一個晶片 形成紫外線量測定裝置41，可以削減紫外線量測定裝置41的製造成本， 並且可以進一步實現紫外線量測定裝置41的小型化。如以上說明的那樣，在本實施例中，使用上述實施例1或實施例2 的紫外線感光元件的第1光電二極體，根據由A波比率和B波比率構成 的預定比率來劃分該UV—A波和UV—B的輸出，計算UV—A波的紫 外線量和UV—B波的紫外線量，由此可以更加容易地測定紫外線信息， 而且能夠利用一個LSI來形成紫外線量測定裝置，能夠削減紫外線量測 定裝置的製造成本，能夠進一步實現紫外線量測定裝置的小型化。另外，除此之外，能夠通過一次採樣計算所有的紫外線信息，能夠 縮短紫外線量測定裝置的測定時間。另外，在上述實施例3和本實施例中，說明了 AD轉換器34的參照 電壓Vref是電源電壓的情況，但也可以是數字轉換用的在LSI內部生成 的電壓。另外，在上述實施例3和本實施例中，說明了數字輸出M1等保存 在內置於CPU 36的內部存儲器中的情況，但是也可以保存在設於CPU 36 外部的外部存儲器中。在上述各個實施例中，說明了擴散P型雜質形成低濃度擴散層的情 況，但是也可以比較低濃度地擴散N型雜質來形成低濃度擴散層，同樣可以獲得上述效果。另外，在上述各個實施例中，說明了p+擴散層為"n"字狀、N+擴散層為"E"字狀的情況，但也可以使它們的形狀相反，還可以進一步增加 梳齒部的數量。另外，在上述各個實施例中，說明了在P +擴散層和N+擴散層設置多個梳齒部、並將它們嚙合配置的情況，但也可以不設置梳齒部，只 使峰部隔著低濃度擴散層對峙配置。另外，在上述各個實施例中，說明了半導體晶片是SOI結構的半導體晶片的情況，其在矽基板上具有隔著作為絕緣層的嵌入氧化膜而形成的矽半導體層，但是SOI結構的半導體晶片不限於上述情況，也可以是 在作為絕緣層的藍寶石基板上形成了矽半導體層的SOS (Silicon On Sapphire,藍寶石矽)基板、或在作為絕緣層的石英基板上形成了矽半導 體層的SOQ (Silicon On Quartz,石英層上覆矽)基板等的SOI結構的半 導體晶片。
權利要求
1.一種紫外線感光元件，其特徵在於，該紫外線感光元件具有形成於絕緣層上的厚度大於等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層；形成於該矽半導體層上的橫向PN接合形式的第1光電二極體和第2光電二極體；形成於所述矽半導體層上的層間絕緣膜；形成於所述第1光電二極體上的所述層間絕緣膜上，由使UV-B波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第1濾光層；以及形成於所述第2光電二極體上的所述層間絕緣膜上，由使UV-A波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第2濾光層。
2. 根據權利要求1所述的紫外線感光元件，其特徵在於，所述第1 濾光層和所述第2濾光層分別具有在大於等於300nm且小於等於1000nm 的範圍內的相同厚度。
3. —種紫外線感光元件，其特徵在於，該紫外線感光元件具有 形成於絕緣層上的厚度大於等於3nm且小於等於36mn的矽半導體層；形成於該矽半導體層上的橫向PN接合形式的第1光電二極體和第2 光電二極體；形成於所述矽半導體層上的層間絕緣膜；形成於所述第1光電二極體上的所述層間絕緣膜上，由使UV—B波 以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第1濾光層；以及在所述第2光電二極體上，隔著所述層間絕緣膜層疊的所述第1濾 光層、和由使UV—A波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第2濾 光層。
4. 根據權利要求3所述的紫外線感光元件，其特徵在於，關於所述 層疊的第1濾光層和第2濾光層，在所述第2光電二極體側形成有所述 第2濾光層，在該第2濾光層上層疊有所述第1濾光層。
5. 根據權利要求1 4中任一項所述的紫外線感光元件，其特徵在 於，所述第1濾光層的氫含量少於所述第2濾光層的氫含量。
6. 根據權利要求1 4中任一項所述的紫外線感光元件，其特徵在 於，所述第1濾光層是在溫度大於等於35(TC且小於等於450'C並且壓力 大於等於4.0Torr且小於等於6.0Torr的條件下，利用把矽烷、氨、氮和氬的流量比設為0.3: 7: 3: 1的CVD法而形成的氮化矽膜，所述第2濾光層是在溫度大於等於350°C且小於等於450°C並且壓力 大於等於4.0Torr且小於等於6.0Torr的條件下，利用把矽烷、氨、氮和 氬的流量比設為1.0: 7: 3: 1的CVD法而形成的氮化矽膜。
7. —種紫外線感光元件的製造方法，其特徵在於，該製造方法包括以下工序準備SOI結構的半導體晶片的工序，該半導體晶片在形成於絕緣層 上的厚度大於等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層上，形成有橫向 PN接合形式的第1和第2光電二極體；在所述矽半導體層上形成層間絕緣膜的工序；在該層間絕緣膜上形成第2鈍化膜的工序，該第2鈍化膜由氮化矽 構成、用於形成使UV—A波以上的波長區域的光透射的第2濾光層；在該第2鈍化膜上形成覆蓋所述第2光電二極體的形成區域的抗蝕 劑掩模的工序；把該抗蝕劑掩模作為掩模，對所述第2鈍化膜進行蝕刻並使所述層 間絕緣膜露出，形成所述第2濾光層的工序；去除所述抗蝕劑掩模，在所述層間絕緣膜和所述第2濾光層上形成 由氮化矽構成的第1鈍化膜，形成使UV—B波以上的波長區域的光透射 的第1濾光層的工序。
8. 根據權利要求7所述的紫外線感光元件的製造方法，其特徵在於， 該製造方法包括在所述第1鈍化膜上形成使所述第2光電二極體的形成區域露出的 抗蝕劑掩模的工序；把該抗蝕劑掩模作為掩模，對所述第1鈍化膜進行蝕刻並使所述第2濾光層露出的工序。
9. 根據權利要求7或8所述的紫外線感光元件的製造方法，其特徵 在於，在溫度大於等於350。C且小於等於450。C並且壓力大於等於4.0Torr 且小於等於6.0Torr的條件下，利用把矽烷、氨、氮和氬的流量比設為0.3: 7: 3: 1的CVD法形成所述第l鈍化膜，在溫度大於等於35(TC且小於等於45(TC並且壓力大於等於4.0Torr 且小於等於6.0Torr的條件下，利用把矽垸、氨、氮和氬的流量比設為1.0: 7: 3: 1的CVD法形成所述第2鈍化膜。
10. —種紫外線量測定裝置，其特徵在於，該紫外線量測定裝置具有權利要求1 6中任一項所述的紫外線感 光元件，根據所述第2光電二極體的輸出求出UV—A波的紫外線量， 從所述第1光電二極體的輸出中減去所述第2光電二極體的輸出， 來計算UV—B波的紫外線量。
11. 一種紫外線量測定裝置，其特徵在於，該紫外線量測定裝置具有 紫外線感光元件，該紫外線感光元件包括形成於絕緣層上的厚度大於 等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層；形成於該矽半導體層上的橫 向PN接合形式的光電二極體；形成於所述矽半導體層上的層間絕緣膜； 以及形成於所述光電二極體上的所述層間絕緣膜上，由使UV—B波以上 的波長區域的光透射的氮化矽構成的濾光層，該紫外線量測定裝置按照預定的比率劃分所述光電二極體的輸出， 來計算UV—A波的紫外線量和UV—B波的紫外線量。
全文摘要
本發明提供一種可以將UV-A波和UV-B波這兩個波長區域的紫外線量分離檢測的紫外線感光元件。作為解決手段，該紫外線感光元件具有形成於絕緣層上的厚度大於等於3nm且小於等於36nm的矽半導體層；形成於該矽半導體層上的橫向PN接合形式的第1光電二極體和第2光電二極體；形成於矽半導體層上的層間絕緣膜；形成於第1光電二極體上的層間絕緣膜上，由使UV-B波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第1濾光層；以及形成於第2光電二極體上的層間絕緣膜上，由使UV-A波以上的波長區域的光透射的氮化矽構成的第2濾光層。
文檔編號H01L27/144GK101276821SQ20081000969
公開日2008年10月1日 申請日期2008年2月20日 優先權日2007年3月29日
發明者三浦規之, 千葉正 申請人:衝電氣工業株式會社