【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光敏半导体组件和形成光敏半导体组件的方法。本专利技术尤其涉及用于环境光检测的光电晶体管。此类组件用于，例如，使有源光学显示器的亮度适配于环境光的状况，换言之，举例而言，根据环境光来控制车辆或移动数字设备中的显示器的背光的亮度。
技术介绍
1、因此环境光晶体管产生适配的输出，其应当具有与显示器的可感知主动效果一致的光谱灵敏度，也就是说，一方面是指环境照明的光谱范围，另一方面是指通过波长表示的人眼视觉范围。人眼通常对大约400nm至800nm之间的波长敏感。波长短于400nm的是紫外（uv）光；波长长于800nm的是红外（ir）光。眼睛通常不能察觉到uv和ir辐射。
2、通常，光学传感器不能充分满足环境光检测的需要。如果考虑在较大光谱范围内的灵敏度，则在长波长（700nm至800nm，“红色”）范围内的灵敏度常常相对很高，而在短波长（400nm至500nm，“蓝色”）范围内的灵敏度相对很低。
3、图9示出了使环境光传感器适配于环境光检测的要求的一种已知设计。图中示出了层状半导体设计的横截面。半导体组件90可以被认为是光电二极管98与放大晶体管99的组合。它是在具有n+掺杂的衬底91上构建的。在其上方设置有具有n-掺杂的更低掺杂层92。在层92的上部区域中扩散出用作二极管98的正极的p掺杂层93。它是与其直接相邻并直接相连的晶体管99的基极层。n+掺杂的射极层94扩散在基极层93中。
4、检测特性的适配是通过将层92的厚度d1设置为与常规光敏组件相比相对较小的值来进行的，例如2.5μm
5、然而，这种设计的缺点在于，由于低掺杂层92的厚度d1相对较小，因此，正极/基极层93的厚度d2也必须被设置得相对较薄，大约1μm。射极层94相应地更薄。因此，在图面的竖直方向上的竖直晶体管99的整体厚度变得非常小。这导致获得仅具有轻微变化的特性的组件存在巨大问题。对于图9所示的非常扁平的设计，晶体管的特征值在彼此之间的差异可能达到5倍，因此此类组件的价值受到限制。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于提供一种半导体组件及其制造方法，使得能够制造更好地适用于环境光检测的半导体组件，其具有变化更小的特征值。
2、该目的通过以下特征实现。
3、依据本专利技术的分层设计中，提供作为集电极的高掺杂衬底，位于其上的质量相等但更低掺杂的半导体层，在其中或其上的反向掺杂的基极层，以及接着区域性地在其中或其上的如衬底般掺杂的射极层。在竖直（垂直于衬底表面）截面上看来，此处的低掺杂层和/或基极层具有被设置为彼此之间横向地相邻的不同厚度的区域，使得半导体组件的晶体管部分形成在更低掺杂层和/或基极层的较厚的区域，而二极管部分在较薄的区域。
4、由此，更低掺杂层（其在晶体管区域中更厚）在二极管区域中被形成得更薄，这使得，通过前面所描述的降低红色灵敏度的机制，二极管部分适配于特征线的效果被增强。反之，在较厚的区域中，沿图面的竖直方向观察，晶体管也可以具有更厚的结构，其中更低掺杂层，还有基极层和射极层，可以在更低掺杂层的厚区域中被配置为更厚，使得减少晶体管特性的变化变得简单。
5、由此，基极层（在晶体管部分中）具有较厚的区域和（在二极管部分中）较薄的区域，这使得，基础掺杂在光电流生成上的不利反应，通过短波光进入设置于其下的更低掺杂层被减低。从而可以选择更低掺杂层的厚度达到一与对于红色抑制所需的理想值相比固定的较高值，直到高达常规值。然后，晶体管部分也可以设计得更厚，因此具有更好地可再现性。
6、实施例可以优选地组合在一起，即更低掺杂层和基极层在二极管部分中都形成为较薄的区域，以获得红色减少和蓝色增加的合并的效果。
7、提供了一种形成光敏半导体组件的方法，包括如下步骤：提供作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底，在衬底上形成第一导电类型的低掺杂层，在其中或其上形成第二导电类型的半导体基极层，在其中或其上形成第一导电类型的射极层，使得基极层区域的部分不会被射极层覆盖，其中，低掺杂层和/或半导体基极层形成为不同厚度的区域，并且射极层形成在低掺杂层和/或半导体基极层具有最大厚度的区域中。
8、更具体地，提供了一种形成光敏半导体组件的方法，包括如下步骤：a）提供作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底；b）形成第一导电类型的低掺杂层，其中：低掺杂层的第一区域具有第一厚度，形成在衬底表面的第一区域之上或之内，第一厚度小于第一阈值，低掺杂层的第二区域具有第二厚度，形成在衬底表面的第二区域之上或之内，第二厚度高于第二阈值，第二阈值高于第一阈值，其中，衬底表面的第一区域和第二区域在衬底表面之上或之内彼此相邻，或者他们之间包括在衬底表面之上或之内的过渡区域，在该过渡区域之上或之内形成了低掺杂层的过渡区域，并且低掺杂层中的掺杂浓度被设置为小于衬底的掺杂浓度；c）在低掺杂层之上或之内形成第二导电类型的半导体基极层，其具有位于低掺杂层的第一区域的至少部分之上的第一基极层区域，具有位于低掺杂层的第二区域的至少部分之上的第二基极层区域，以及可选地具有位于低掺杂层的过渡区域的至少部分之上的过渡基极层区域；d）在第二基极层区域之上或之内形成第一导电类型的射极层，使得第一基极层区域的至少部分不会被射极层覆盖。
9、低掺杂半导体层的第一区域和第二区域可采用如下方式制造：a）首先，将具有更低掺杂程度的第一半导体层施加到半导体衬底，优选地，采用外延（epitaxially）的方式；b）然后，第一半导体层在衬底表面的第一区域上被进一步掺杂，优选地，达到或者高于或者低于衬底的掺杂程度；c）然后将具有更低掺杂程度的第二半导体层施加到第一半导体层，优选地，采用外延的方式。
10、低掺杂半导体层的第一区域和第二区域也可采用如下方式制造：a）首先，将具有更低掺杂程度的第一半导体层施加到半导体衬底，优选地，采用外延的方式；b）然后，在衬底表面的第二区域上将第二半导体层施加到第一半导体层，并且此施加不在衬底表面的第一区域上进行。
11、低掺杂半导体层的第一区域和第二区域也可采用如下方式制造：a）首先，将具有更低掺杂程度的半导体层施加到半导体衬底，优选地，采用外延的方式，该层具有低掺杂半本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种形成光敏半导体组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所称层的厚度被理解为在垂直方向上测量，所述垂直方向垂直于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光敏半导体组件的顶面是光线入射的区域，所述顶面平行于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体基极层（12）形成为使得其具有位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）的至少部分之上的第一基极层区域（12-1）和具有位于所述低掺杂层（11）的第二区域（11-2）的至少部分之上的第二基极层区域（12-2），所述第二基极层区域（12-2）的厚度大于第一基极层区域（12-1）的厚度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射极层（13）形成为具有这样的厚度（t5），该厚度大于所述半导体基极层（12）位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）上的部分的厚度（t3）。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光敏半导体组件具有
7.一种光敏半导体组件，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的光敏半导体组件，其特征在于，所称层的厚度被理解为在垂直方向上测量，所述垂直方向垂直于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
9.如权利要求7所述的光敏半导体组件，其特征在于，所述光敏半导体组件的顶面是光线入射的区域，所述顶面平行于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
10.如权利要求7所述的光敏半导体组件，其特征在于，所述半导体基极层具有位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）的至少部分之上的第一基极层区域（12-1）和位于所述低掺杂层（11）的第二区域（11-2）的至少部分之上的第二基极层区域（12-2），所述第二基极层区域（12-2）的厚度大于第一基极层区域（12-1）的厚度。
11.如权利要求7所述的光敏半导体组件，其特征在于，所述射极层（13）具有这样的厚度（t5），该厚度大于所述半导体基极层（12）位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）上的部分的厚度（t3）。
12.如权利要求7所述的光敏半导体组件，其特征在于，所述光敏半导体组件具有平坦的顶面。
...【技术特征摘要】
1.一种形成光敏半导体组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所称层的厚度被理解为在垂直方向上测量，所述垂直方向垂直于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光敏半导体组件的顶面是光线入射的区域，所述顶面平行于延伸自所述半导体衬底（10）的水平平面。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体基极层（12）形成为使得其具有位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）的至少部分之上的第一基极层区域（12-1）和具有位于所述低掺杂层（11）的第二区域（11-2）的至少部分之上的第二基极层区域（12-2），所述第二基极层区域（12-2）的厚度大于第一基极层区域（12-1）的厚度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射极层（13）形成为具有这样的厚度（t5），该厚度大于所述半导体基极层（12）位于所述低掺杂层（11）的第一区域（11-1）上的部分的厚度（t3）。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光敏半导体组件具有平坦的顶面。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。