浅槽纹理区域和相关方法技术

提供了一种光敏设备和相关方法。在一方面，例如，光敏成像器设备可包括半导体层，具有形成至少一个接合的多个掺杂区；纹理区，耦合到所述半导体层并与电磁辐射相互作用。所述纹理区可形成一系列浅槽隔离特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景背景说明具有光相互作用的半导体材料是个重大创新。硅成像设备用于不同的技术，例如，数码相机、光电鼠标、摄像机、移动电话等等。电荷耦合器(CCDs)广泛应用于数字成像，且之后被改进为具有改进性能的金属-氧化物半导体(CMOS)成像器。许多传统的CMOS成像器利用正面照明(FSI)。在这种情况下，电磁辐射投射在含有CMOS设备和电路的半导体表面。背面照明(BSI)CMOS成像器也被使用，且在很多设计中，电磁辐射投射在CMOS设备和电路对面的半导体表面上。CMOS传感器通常是由硅制造，且能变相可见入射光至光电流和最终变相至数字图像。虽然用于检测红外线的投射电磁辐射的硅基技术具有问题，但是，因为硅是具有大约1.1eV带隙的间接带隙半导体。因此，波长大于1100nm的电磁辐射的吸收率在硅里是非常低。
技术实现思路
本公开提供一种具有加强光吸收特性的光电设备，包括合并该设备的系统该和各种相关方法。在一方面，例如，具有加强电磁辐射吸收的光电设备被提供。该设备可包括半导体层，耦合到支撑基板；及一组浅槽隔离表面特征，位于所述半导体层和所述支撑基板之间，所述表面特征被定位与穿过所述半导体层的电磁辐射相互作用。在一方面，所述半导体层是单晶硅。在另一方面，设备层，耦合到所述表面特征对面的所述半导体层。在一方面，第一粘结层可耦合在所述半导体层和所述支撑基板之间。而考虑各种配置，在一方面，第一粘结层可被耦合在所述支撑基板和所述表面特征之间。在另一方面，第二粘结层可位于所述第一粘结层和所述表面特征之间。在另一方面，反射器层可被配置在所述第一粘结层和所述第二粘结层之间。表面特征可具有各种配置，且可形成在所述半导体层和所述半导体支撑之间的各种位置。例如，在一方面，所述表面特征可被形成在所述支撑基板。在另一方面，所述表面特征可被形成在所述半导体层。此外，在一方面，所述表面特征可根据预设定的图案被布置。在特别的一方面，该预设定的图案是至少基本上均匀的网格。在特别的方面，该预设定的图案是非均匀的布置。此外，在一方面，所述表面特征可具有至少基本上均匀的高度。在另一方面，所述表面特征在高度上是不均匀的。此外，考虑了各种结构性的配置。例如，在一方面，所述设备可结构性地配置为正面照明的光电设备。在另一方面，所述设备可结构性地配置为背后照明的光电设备。在另一方面，一种制作光电设备的方法被提供。该方法，其步骤可包括使用浅槽隔离蚀刻，在半导体层生成一组表面特征；及在支撑基板和半导体层之间粘结所述一组表面特征。在另一方面，生成所述一组表面特征的步骤，还可包括在所述半导体层表面的至少一个部分上，生成所述一组表面特征。在另一方面，生成所述一组表面特征的步骤，还可包括在所述支撑基板表面的至少一个部分上，生成所述一组表面特征。此外，在一方面，在所述支撑基板和所述半导体层之间粘结所述一组表面特征的步骤，还可包括在所述半导体层上沉积第一粘结层；及将所述第一粘结层与沉积在所述支撑基板上的第二粘结层粘结。在一些方面，将所述半导体层粘结至所述支撑基板之前，在所述第一粘结层或者所述第二粘结层的至少一个上可沉积反射器层。在进一步的方面，所述方法可包括使所述支撑基板对面的所述半导体层薄型化至1微米-10微米的厚度，以生成原始的薄的表面；及在所述薄的表面上形成设备层。然后，所述半导体可进一步的处理所需形成的光电设备。附图简要说明为了进一步了解本公开的性质和优点，参考以下的实施例和附图进行详细地说明。图1是根据本公开的一个实施例的波长功能，显示出与标准硅相比较的纹理硅的光吸收率的数据；图2是示出根据本公开的另一个实施例的一个图像传感器的横断面视图；图3是示出根据本公开的另一个实施例的一个图像传感器的横断面视图；图4是示出根据本专利技术的另一个实施例，有关基片纹理层的横断面视图；图5是示出根据本专利技术的另一个实施例，有关基片纹理层的横断面视图；及图6是示出根据本层的另一个实施例，有关基片纹理区域的横断面视图。具体说明在此说明本公开之前，应理解此公开不限于在此公开的特别的结构、工序，或材料，且经相关
中的普通技术人员可被延伸到其等价物。这也应该理解为，在此采用的术语仅仅用于描述实施例，且不限于此。定义下列专业术语将被下面的定义被使用。应该注意的是，在此说明书和附加权利要求书的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”包括复数形式，除非上下文清楚地公开。因此，例如，参考“掺杂物”包括一个或多个该掺杂物，且参考“所述层”包括参考一个或多个该层。如在此所用，术语“光”和“电磁辐射”可交换的被使用，且可涉及在紫外线、可见的、近红外线和红外线光谱的电磁辐射。术语可更广泛地包括电磁辐射，例如，无线电波、微波、X射线和伽马射线。因此，术语“光”不限于可见光谱的电磁辐射。在此描述的很多光的例子，特别地涉及可见的和红外线(和/或近红外线)谱的电磁辐射。为了此公开的目的，可见波长的区域被认为是约350nm至800nm，且非可见波长被认为是长于约800nm或短于约350nm。此外，红外线谱被认为包括近红外线谱的部分，包括大约800至1000nm的波长，短波红外线谱的部分包括大约1100nm至3微米的波长，且中长波长红外线(或热红外线)谱的部分包括大于3微米到30微米的波长。除非另有说明，这些是一般统称为电磁谱的“红外线”部分。如在此所使用，术语“检测”涉及电磁辐射的感应、吸收，和/或收集。如在此所使用，术语“背面照明”涉及设备的结构设计，其中，电磁辐射投射在半导体材料的表面上，其相对于含有设备电路的表面。换句话说，
电磁辐射透射在上面，且接触设备电路之前穿过半导体材料。如在此所使用，术语“正面照明”涉及设备的结构设计，其中，电磁辐射投射在半导体材料的表面上，该表面含有设备电路。换句话说，电磁辐射投射在上面，且接触半导体材料之前穿过设备电路区域。如在此所使用，术语“吸收率”涉及经材料或设备吸收的投射电磁辐射的分级。如在此所使用，术语“纹理层”和“纹理表面”可交换地被使用，且涉及具有与纳米到微米级的表面变化拓扑的表面。该表面拓扑可由各种已知的STI技术组成。应该注意，激光消融技术至少在一个方面特别地被放弃。该表面特征可变更取决于材料和技术的采用，而在一方面，该表面可包括微米级的结构(例如，大约1μm至10μm)。在另一方面，该表面可包括大约5μm到10μm的纳米级和/或微米级结构。在另一方面，表面结构可以是从大约100μm到1微米。各种标准可被用于测量该结构尺寸。例如，对于圆锥体类结构，以上范围从结构的顶到该结构和邻近结构之间形成的槽被测量。对于如同纳米孔结构，以上范围可以是近似直径。此外，表面结构可在不同的平均距离彼此有间隔。在一方面，邻近结构可有大约50nm至2μm距离的间隔。该间隔可以是从一个结构的中心点到邻近结构的中心点。如在此所使用，术语“基本上”涉及完整或几乎完整的程度或动作、特性、特征、状态、结构、项目，或结果的度。例如，一个物体“基本上”封闭，意思是其物体或者完整的封闭或者几乎完整地封闭。从绝对完备性的精确容许的偏差有时可取决于特定的上下文。不过，一般来说，如果绝对和全部的完成被获得，接近完整将具有相同的结果。当被用在消极含义的涉及完整或接近完整的缺乏一个动作、特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有加强电磁辐射吸收的光电设备，包括：半导体层，耦合到支撑基板；及一组浅槽隔离表面特征，位于所述半导体层和所述支撑基板之间，所述表面特征被定位与穿过所述半导体层的电磁辐射相互作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.29 US 61/841,3261.一种具有加强电磁辐射吸收的光电设备，包括：半导体层，耦合到支撑基板；及一组浅槽隔离表面特征，位于所述半导体层和所述支撑基板之间，所述表面特征被定位与穿过所述半导体层的电磁辐射相互作用。2.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述半导体层是单晶硅。3.根据权利要求1所述的光电设备，还包括：第一粘结层，耦合在所述半导体层和所述支撑基板之间。4.根据权利要求3所述的光电设备，其中，所述第一粘结层被耦合在所述支撑基板和所述表面特征之间。5.根据权利要求3所述的光电设备，还包括：第二粘结层，位于所述第一粘结层和所述表面特征之间。6.根据权利要求5所述的光电设备，还包括：反射器层，被配置在所述第一粘结层和所述第二粘结层之间。7.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述表面特征被形成在所述支撑基板。8.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述表面特征被形成在所述半导体层。9.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述表面特征根据预设定的图案被布置。10.根据权利要求9所述的光电设备，其中，所述预设定的图案是至少基本上均匀的网格。11.根据权利要求9所述的光电设备，其中，所述预设定的图案是非均匀的布置。12.根据权利要求1所述的光电设备，其中，所述表面特征具有至少基本上均匀的高度。13.根据权利要求1所述的光电设...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·哈达，J·蒋，
申请(专利权)人：西奥尼克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US